有机磷酸酯是一类广泛应用于各种聚合物材料的阻燃剂（FR），亦可用于热塑性聚氨酯(TPU)的阻燃。为更好的理解有机磷酸酯在聚氨酯中的阻燃机理，我们将三种典型的阻燃剂磷酸三（2-氯异丙基）酯（TCPP）、磷酸三苯酯（TPP）和间苯二酚二苯基二磷酸酯（RDP），添加到TPU中比较它们的阻燃性能。如Figure 1所示，TGA曲线表明TCPP和TPP在TPU分解之前就已经完全蒸发进入气相，然而RDP的失重温度却高于TPU。通过TCPP和TPP比较氯元素对阻燃性能的影响：使用锥形量热研究含不同有机磷酸酯的TPU的热分解行为和热释放速率，同时结合UL-94和极限氧指数（LOI）测试结果进行分析。含有机磷酸酯的热塑性聚氨酯的热分解及热释放将有机磷酸酯和聚四甲基醚二醇 TPU在Haake流变仪中于180 ℃，50rpm混合3分钟，然后热压制成3mm厚的板用于锥形量热测试。含不同有机磷酸酯的复合材料其热分解行为及热释放行为有差异。含RDP的复合材料与纯的TPU相比有更高的热释放速率峰值（pHRR），且随RDP的使用量的增加材料热释放速率峰值提高，然而点火时间相同，热释放温度更低——这与燃烧过程质量损失加快一致。TGA曲线能提供更多的热分解相关信息，纯的TPU有两个失重区间，对应的最大质量损失速率温度分别为367℃和407 ℃。根据TPU/RDP复合材料的TGA曲线可知，TPU的第二个质量损失峰值是不存在的，RDP含量增加时仅有的质量损失速率峰更尖。这个结果表明，RDP参与了聚氨酯的热分解反应，降低热释放温度，提高热释放速率峰值。同时，纯RDP的质量损失峰在TPU/RDP复合材料中消失。
相比于RDP，TCPP和TPP都没有明显增加TPU的pHRR。TPP的使用使得热释放略有延迟，而TCPP则使pHRR移向更低的温度，这与Figure 3中质量损失变快的结果一致。含TCPP的复合材料在TGA测试中显示较复杂的失重行为，在较低的温度下存在三、四个失重峰。TPP没有明显改变TPU的分解行为，TPU/TPP复合材料的质量损失与质量损失速率与纯TPU和纯TPP的物理共混物类似，只是由于分解产物在TPU复合材料中较难扩散，使得TPP的失重略有推迟。TPP极有可能在气相阻燃方面有巨大贡献，故其复合材料的热释放推迟，这一点已被Beach Mark通过模型试验证实。TCPP在气相阻燃方面同样有很好的贡献。两者都是小分子，容易扩散到气相中并捕获H·和HO·自由基，这就解释了为什么这两个复合材料的点火时间均延长。
通用阻燃测试（UL-94，LOI）评价.当用UL-94和LOI评价阻燃性能时，TCPP同RDP和TPP一样极大提高了TPU的阻燃性能，这是合理的，因为UL-94测试时熔滴滴落而带走热量是影响其阻燃性的重要因素。添加TCPP和RDP时， TPU的分解滴落比添加TPP时快，因此UL-94测试得到的阻燃等级更高，即使TPP有更好的气相阻燃能力。
