在PU易燃的氨基甲酸酯分子结构中，引入难燃、耐温、低发烟、低毒性的环状结构化合物(异氰脲酸环、哑唑烷酮、芳香族环、碳化亚二胺键)，或引入具有难燃结构聚合物纳米颗粒。这样一方面大大提高了泡沫阻燃性、耐温性，同时大大地降低泡沫释放烟雾毒性的难题。
没有经过化学结构改性的PU泡沫，其氧指数在17-18%，它的闪点和自燃点分别为310ｏC和415ｏ，C，在空气中极易燃烧。在200ｏC至250ｏC，就开始逸出挥发物，释放有毒气体，并开始进行热分解反应，放出大量有毒气体及烟尘。
经过化学结构改性的采用上述难燃化技术路线PU泡沫，温度即使达到400ｏC时，几乎无挥发物逸出。在高温下，泡沫在燃烧过程中，首先在PU泡沫表面生成具有焦碳皮结构的发泡阻隔层，此阻隔层起到了大大減少泡沫燃烧过程中产生的烟雾和毒性气体的作用。
这一发泡阻燃层，主要产生下述的几种功能：
１、具有隔热功能，能防止提供继续燃烧的热量传递；
２、具有隔气功能，一方面阻止对PU泡沫继续供氧，另一方面阻止PU泡沫继续燃烧；
３、具有吸附PU燃烧产生热熔融滴落物，防止二次起火。
这一发泡阻燃层起到的三重作用，达到防火、阻燃功能，起到了在火灾发生时的真正防火功能。
在这20多年内，研制PU泡沫，采用上述难燃化技术路线，攻克了PU泡沫耐燃、耐温中一系列技术难关，其技术指标可达到目前PU在国际上也难以达到的下列一系列难燃、耐温高指标：
1、使PU耐温性从120ｏC提高到150ｏC，甚至达到170ｏC；
2、使PU由氧指数17-18%提高到30%以上，甚至高达35%；
3、使PU泡沫由原来烟雾大的状况大大降低，可使烟雾密度等级分别达到SDR≤75、SDR≤50、SDR≤30；；
4、使PU泡沫由原来无火焰贯穿能力，达到耐半小时甚至高达一小时。
20多年来，已积累PU防火应用研究和实践的经验，表明目前中国建筑节能保温材料中，急需攻关的具有抗火灾功能的新型PU泡沫材料是能搞出来的。PU泡沫采用研制的化学结构改性技术，走无卤化、结碳膨胀型难燃化技术路线是能够研制出来的。
但是，有机保温材料毕竟是一个易燃材料，用分子结构改进，加入阻燃剂等有效办法，只能提高有机保温材料阻燃等级，延缓、减少火灾发生几率，不能完全消除发生火灾的危险。所以，单纯依靠有机材料保温材料防火性能的提升，以此来建立外墙外保温防火安全体系，不仅不科学，而且也是片面的。因此，必须同建筑科学中防火构造体系有机结合起来，将有机保温材料的防火性能提升同有机保温材料在防火构造中所形成的复合结构体系防火性能的提升有机结合起来，才能真正建立外墙外保温防火安全体系，任何偏离两大学科的研究，其结论都具有片面性。
四、当前我国外墙外保温防火安全体系的研究，其中有机保温材料燃烧特性研究必须按我国已颁布的消防法规标准进行。首先取得有机保温材料燃烧性能分级的数据，以及按耐火极限（ｈ）数据取得耐火等级分级的数据，然后再按外墙外保温体系在一定的防火构造条件下进行大型防火安全试验，取得接近火灾中有机保温材料燃烧性能数据，按此方法程序得出研究结论才具有真正的推广应用价值。
首先，应当对外墙外保温体系中占到８０％以上体积的有机保温材料燃烧性能作出全面研究，按我国已颁布的消防法规进行评估、评价，并进行分级。外墙外保温体系防火安全性研究，应首先采用其燃烧特性已通过我国颁布的消防法规测试研究过的有机保温材料。我们认为，按此研究方向得出研究结论，对工程应用才具有广泛的实际意义。离开了我国消防法规来研究有机保温材料燃烧特性，容易造成阻燃有机保温材料产品混乱，不易规范市场。离开了我国消防法规来研究外墙外保温体系防火安全性，工程应用会出现难以贯彻的局面。
目前，我国颁布的消防法规有下述两种类型：
第一种类型属强制性的，同建筑节能外保温有关的有三个：
⑴GB50016-2006建筑设计防火规范（简称“低规”）
⑵GB50045-95高层民用建筑设计防火规范（简称“高规”）
⑶GB20286-2006公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识。
第二种类型属非强制性的燃烧性能等级标识。有新老两种：
老的标准：GB8624—1997
新的标准：GB8624—2006
建筑材料及制品燃烧性能分级：
我国新颁布的GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》标准，是目前世界上最为科学、最为合理、同国际先进标准直接接轨的国家标准。
我国已颁布的GB8624-1997国家标准，虽其指标是目前世界最高、最为苛刻的，但其采用试验方法大多数是小尺寸试验，其火焰传播特性：水平燃烧法、垂直燃烧法，均采用单火焰点火方式，装置小巧简单，根本难以准确预测PU泡沫材料在真实实际火灾条件下的燃烧特性。尤其是氧指数法，其试验方法是采用长条状的试验样树立在氧氮气流中。点火方法是从试样顶端点火，火焰向下蔓延，这与实际火灾中的火焰传播方式不同，并且在实际火灾中的PU泡沫材料不是在富氧情况下燃烧，而是在氧气浓度越来越低情况下燃烧。烟密度测定只是累计数，也无法测定在真实火灾中PU泡沫烟毒气释放速率。因而旧的GB8624-1997标准体系很难真实地反映PU泡沫材料在实际火灾场景下的燃烧特性。旧的GB8624-1997标准体系是非等同采用德国工业标准DIN4102－81第一部分，主要是针对发生火灾时，材料表面的火焰传播和蔓延。随着火灾科学和消防工程科学领域研究不断深入和发展，对燃烧特性的内涵也从单纯的火焰传播和蔓延，扩展到材料在真实火灾中实际燃烧特性参数：燃烧热释放量（热值）、燃烧热释放速率、烟密度（SDR）、烟气生成速率、燃烧产物烟气毒性，以及火焰传播等。
新的GB8624-2006分级体系是完全参照欧盟EN13501－1：2002标准，它有规定其试验方法及等级标准。并对部分级别另规定了附加燃烧生成物的毒性试验要求。新的分级体系是基于材料在真实火灾场景中的燃烧特性的一套评价体系，试验的设计和数据的采集是建立在火灾基础理论之上的，并以实际火灾为参考场景。新的分级体系以墙角实体试验（ISO－9705）为参考场景。主要采用ISO－1182不燃性试验（SBI）。ISO－9239铺地材料燃烧性能测定——辐射热源法试验，以及CA.132－1996规定的毒性试验，用于对材料产烟毒性评价，火灾场景毒性评价以及由成分分析结果推测烟气毒性危险等。通过上述一系列测试标准，以实体火灾为参考场景，可测得一系列与潜在火灾危险性相关参数：燃烧热释放速率、产烟量、产烟速率、烟气毒性、火焰传播等多项参数。用这些参数可以全面地、系统地、描述火灾发生的三个阶段的三个火灾情景。第一阶段：是指制品被新燃的着火阶段，即用小火焰施加于制品的局部区域；第二阶段：是指火灾逐步增长发展直至轰燃阶段；第三阶段：轰燃后，所有可燃制品成了火灾荷载。用这些参数可将建筑材料分为A1、A2、B、C、D、E和F七个级别。因此新的分级体系中的试验方法对材料的燃烧性更为科学、更为合理。新的GB8624-2006国家标准中，规定了一些试验方法的考虑，要有实际火灾场景，又考虑材料的最终用途。也就是PU泡沫在不同建筑和建筑物的不同部位使用时，其火灾危险性是不一样的。
因此，我国新颁布的GB8624-2006国家标准是目前世界上最为科学、最为合理，同国际先进标准直接接轨的国家标准。此标准一方面能正确评价有机泡沫塑料在真正火灾中，真正地燃烧性能，同时也能预测有机泡沫在火灾中危险程度，从而找到如何正确、安全使用这种易燃有机泡沫塑料的合理科学根据。
外墙外保温体系是复合在结构墙体外侧的保温装饰系统，可视作为墙体构件，是墙体的一部分，是属外墙外保温有机保温（EPS、XPS、PU）复合材料。其燃烧性能，应按“高规”、 “低规”２个防火设计规范中各类建筑构件的燃烧性能和耐火极限执行。
五、当前我国外墙外保温体系中有机保温材料研究方向应当突出有机保温材料在外墙复合结构状态下的耐温性、耐燃性及其结构稳定性方向的研究，并按绿色的环保要求开展无卤化、低烟、低毒方向研究。只有对有机保温材料按环保法的研究要求，才能全面阐明我国当前外墙外保温安全防火体系正确研究方向。应当将建筑科学、材料科学、消防科学和环保科学四大学科有机结合起来。任何偏离四大学科的研究，均具有相对的片面性和局限性。
在外墙外保温系统中，有机保温材料在里层是复合在结构墙体外侧，在外层同抹面砂桨类保护层复合在一起，因而有机保温材料在外墙结构中是以复合结构体存在。因而有机保温材料本身燃烧性能和耐火极限无论是抵抗相邻建筑火灾侵害，还是阻止本身建筑火势进一步蔓延都是很重要的问题。由于有机保温材料体积在复合结构体中要占到８０％以上，因而作为外墙体一部分，在研究外墙外保温体系防火安全性时，必须考虑在真实火灾发生时，有机保温材料必须要具有对热稳定性，在对热反应过程中，有机保温材料强度不能降低太多。体积重量不能损失降低太多。从宏观上要求在火灾情况下，面层无爆裂、结构无塌落。EPS、XPS这一类热塑性保温材料耐温性极差，在800C以上，就发生强度下降变软，进一步就会融化、滴落，这种材料应用在外墙上是很危险的。上述对有机保温材料应用在外墙防火安全性提出要有特殊耐温、耐燃性，强度热稳定性能好的要求。这是属于材料科学研究范畴，建筑科学中用防火构造是无法解决也无法取代的。
六、结束语
中国建筑规模世界第一，中国建筑结构体系不同于国外建筑。目前中国外墙外保温防火安全体系研究工作还刚刚开始。中国政府坚持科学发展观、以人为本，从国家和人民利益高于一切的原则出发，颁布了一系列始终要高于国外标准的公安消防法规，并推出强制执行的“问责制”制度。中国绿色环保政策、法规的出台，给中国人民在公共场所活动和居住防火安全带来福祉，也为建立具有中国特色的具有自主知识产权的中国式外墙外保温安全体系，创造了一个发展平台和机遇。我们愿以自己领先的科研优势和成果与有远见的中国企业家共襄大业，为中国建筑节能环保防火安全事业作出贡献！
