阻燃TPU是通过在TPU基材中引入无机或有机阻燃元素，如一些含有磷、氮、硼、铝、镁以及卤素的单元。早期，卤素阻燃剂被广泛应用于高分子材料的阻燃改性，但卤素在燃烧时会产生大量有毒气体，因此慢慢被淘汰。目前人们已将研究重点转向更加环保的无卤阻燃技术。TPU的阻燃改性可按阻燃剂与高分子基材之间的结合情况，分为反应型本征阻燃改性和添加型阻燃改性。
                                                    
反应型阻燃改性
反应型阻燃改性是指在聚氨酯高分子链结构中通过化学键引入具有阻燃功能元素或化学官能团，使TPU高分子链本身具有阻燃特点。目前，常用的反应型阻燃剂是含有磷、氮等元素的多元醇或者异氰酸酯单元。如以含磷多元醇作为聚合单体制备的本征阻燃TPU。使用磷系阻燃多元醇来改性 TPU，磷元素通过聚合反应引入到高分子链中，其作为多元醇结构中的一部分，在燃烧过程中，磷元素会以PO·自由基的形式释放并捕捉高分子基体燃烧生成的自由基，从而猝灭燃烧反应，同时促进基体成碳，达到阻燃的效果。
而含氮阻燃剂主要是通过在高温下分解产生而NH3、N2等不燃气体起到阻燃效果。例如，以二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、聚醚二元醇、含磷/氮元素的两边封端为羟基的二醇（FRC-5）为单体制备反应型的TPU，其阻燃性明显提高，且热稳定性也有所改善。用正丁醇、三氯氧磷和1,4-丁二醇为原料，合成双羟基液态磷酸酯（BBHP），再将其与4, 4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）反应，生成阻燃TPU。当BBHP的质量分数为10%～12%时，阻燃TPU的氧指数达到27%。
反应型阻燃改性一般具有阻燃作用持久稳定，对材料其他性能影响较小的优势，但改性过程相对复杂，涉及到聚合反应。同时对改性剂的要求也较高，只有部分阻燃元素或官能团能引入TPU分子链中，因此研究及实际应用并不多。另外，反应型阻燃技术的阻燃效率还有待进一步提高。
添加型阻燃改性
添加型阻燃改性的优点在于制备阻燃TPU时为物理混合，不涉及化学反应，工艺相对简单，且阻燃剂来源广泛，成本较低，因此，添加型阻燃改性研究及应用都非常广泛。
需要注意的是，添加的阻燃剂需要考虑与基体的相容性，不然容易析出，影响阻燃效果及TPU的机械性能。添加型阻燃改性可根据阻燃剂的类别，分为无机类阻燃剂添加，有机类阻燃剂添加，以及有机-无机复合添加。
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