发泡剂：低成本依然可以“绿色”

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表:2007-07-02 人气:4

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成本及更高性能的刚性和柔性泡沫，尽管完成了“更清洁”发泡剂的转变，但提高其防火隔烟的性能仍是一项挑战。

当聚氨酯泡沫工业按照环境规定要求转换成“更清洁”的发泡剂时，焦点集中在如何降低成本和如何优化性能上，其中包括机械性能、可燃性和热保温值诸多方面的改善。

在由聚氨酯工业联合会（API）主办，拉斯维加斯“2004聚氨酯大会”上，技术讲座主要围绕含HFC-245fa,HFC-134a及戊烷的硬性PUR发泡泡沫展开。演讲人员提出了减少HFCs含量，从而降低成本的新配方；介绍了多元醇、异氰酸盐（酯）、表面活性剂、催化剂、阻燃剂和其它在无臭氧消耗发泡方面有辅助催化性能的添加剂。一种新型软异氰酸酯HR泡沫给耐燃性车座提供了新方法。会上也讨论了设备开发，如改进的聚氨酯发泡机混合头及以PUR泡沫作背衬的热成型塑料片材在冰箱门和机车盖上的使用。

HFC-245fa以其不易燃性和高绝热性能受到广
泛应用，例如保温屋顶

HCFC转换进程

所有主要硬质泡沫在转变成零臭氧消耗潜能发泡剂上都有很好的应用。在北美，最初的争论方是氢氟酸盐HFC-245fa、HFC-134a以及烃、环戊烷、异戊烷。而最近的争论方是甲烷基。

HFC-245fa以其不易燃性和高绝热性能受到广泛应用。例如，能在保温屋顶、隔层、油箱、以及断接金属板方面作为接地的涂层泡沫。戊烷和戊烷衍生多元醇的缺陷在于它们易燃。但是，如果选择安全可靠的方法，它们能安全并广泛使用在PUR发泡产品中，如冰箱、冷冻箱（主要在欧洲）、水加热器、构造板及保温管等。

用戊烷发泡的泡沫的保温性能与含HFC-245fa和HFC-134a的泡沫相当。两种HFCs的GWP数值大约比戊烷大500倍。

零臭氧消耗潜能，零GWP的 Ecomate发泡剂的可燃特性类似于HCFC-141b；其高溶解性、低分子重量、高发泡功效和低挥发性使它们比HCFC-141b或HFC-245fa更有效。例如：发泡层使用15%的HCFC-141b，可能与使用5%-6%的Ecomate获得的密度是相同的。

在过去的三年中，Ecomate一直用于商业上，如饮料自动售货机和冷冻机的PUR保温泡沫。除此以外，还有冰箱、物料板和喷发硬质泡沫的应用测试中。

一种新型高弹性泡沫，能降低汽车座垫的可然性

经济应用型泡沫

许多努力和各种解决方案直接指向改善HFC-245fa型泡沫的性能和降低其成本。如Bayer材料科学报道：通过使用较少的245fa和增加水含量产生更多二氧化碳的方法使泡沫更经济。Bayer研究员指出：当平均K因子仅仅增加11%时，HFC-245fa却能降低68%（从12.5%到4%）。另一个降低泡沫成本的策略是：在含有HFC-134a的情况下，在原有基础上减少HFC-245fa的级别。

研究人员指出：由于0.123至0.129左右是非常低的K系数，所以使用HFC-245fa和水是最好的选择；对于0.130至0.136之间的K系数，以HFC-134a和245fa作为发泡剂，该泡沫的价格更加合理，尽管这些系统可能需要特殊的设备来处理气态HFC-134a；对于K系数在0.137以上的应用，可选择HFC-134a或环戊烷作为单一发泡剂。

DOW化工公司已经开发出一种新的多元醇技术，该技术能使泡沫使用更少HFC-245fa而具有更强的膨胀，并维持k系数。

DOW化工公司用245fa和新开发出的多元醇设计出一种能为客户定制发泡系统助一臂之力先进模型。该模型能按照用户要求载入一种发泡系统，并预测其活性、密度、发泡剂指标、保温性能以及脱膜发泡。

据Degussa报道，新型硅树脂表面活性剂能提高HFC-245fa的发泡质量，并使其在泡沫中发挥更大的效用。使用一种最佳的表面活性剂能降低凝固密度，并使其充填密度降到最低。同时，还能在“新一代”HFC-245fa系统中提高k系数。该系统包括具有不同水分含量，或是与HFC-134a共同作为发泡剂。

在带有HFC-134a的情况下，使用低级别HFC-245fa的系统中，与酚醛树脂B8465比较，试制表面活性剂EP13使流动性改进了3.4%，K系数改进了2.7%。在含有酚醛树脂B8481，高245fa/低水含量系统中，仍能取得些许的改进：流动性改进了0.5%，K系数改进了2.2%。在另一种245fa/水系统中，试制的EP3表面活性剂使K系数和凝固密度分别提高了1.5%和2%。在同样的系统中，试制的EP8和EP9表面活性剂，凝固密度降低了3.2%，没有热损失。

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