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用于测试物性的泡沫由可操作碳氢发泡剂及低沸点发泡剂的高压发泡机在 如图2所示的标准模具中制备,本文中介绍的所有泡沫体系都已用于实际生产或 至少已在生产线上经过验证。
HCFC-141b淘汰的加快,HFC-2 45fa应用研究的不断深入,HFC-245fa的 应用技术也将更成熟,H F C-2 45f a聚氨酯硬质泡沫的性能将进一步提升,替 代成本进一步下降。表17为几种零O D P的发泡剂总和性能的比较。
的替代发泡剂,碳氢类发泡剂在地球温室效应上有优势。但是如果两类发泡剂 制得的泡沫导热系数差异很大的话,由于使用低K值泡沫体系的冰箱能耗较低, 二氧化碳排放量减少,地球温室效应的差异将会得到部分补偿。
考虑到中国的快速地发展,如何在能源的供求两方面减少二氧化碳的排放成为改 善全球环境的迫切任务。本文的目的旨在就这两类主要替代发泡剂技术对全球 环境的影响进行详细的阐述。在本文中,我们同时也从以下三个方面简要说明 聚氨酯技术对全球环境的贡献:
与HFC-2 45fa比较,HFC-365mfc具有较高的沸点和较低的气体导热系 数,缺点是具有可燃性,因此HFC-245fa与HFC-365mfc应当是比较理想 的混配组合。表1 5为HFC-245fa与HFC-365mfc混合发泡剂的一些物理性 能。以5 0/50的配比为例,混配后H FC - 245f a的沸点和导热系数有了较大
H FC-245f a的沸点为15.3°C,与CFC-11和HCFC-141b相比沸点较低,应 用以现有的发泡系统,组合料的混合设备及存储设备需做一定的改进。开 发混合发泡剂,将HFC-245fa与沸点较高的发泡剂混合,就可以轻松又有效地解 决H FC-24 5f a沸点偏低的问题。
从表1中可以很显然地看出,在HCFC-141b废止后(许多国家计划在2003年),所有的替代发泡剂将不含ODP值,因而地球温室效应(GWP)将成为发泡 剂选择的下一个重点。虽然碳氢类及碳氟氢类发泡剂都被认为是未来10年主要
图中能够准确的看出,发泡体系中的含水量对泡沫的导热系数由不利的影响,而 泡沫密度对导热系数的影响则较复杂,泡沫导热系数与泡沫密度呈抛物线 的关系,在泡沫芯密度34.5kg/m3附近存在一个作低点,表明合适的泡沫 密度对降低泡沫的导热系数非常重要。
在发泡过程中,由于HFC-245fa沸点较低,汽化速度快,会产生泡沫表 面发酥发脆,粘接性能差等的现象,通过聚醚多元醇和交联剂的选择、发 泡剂用量和体系含水量的控制,可以有效改善泡沫与冰箱A BS板的粘接 性。另外,由于HFC- 245fa汽化快,发泡料在出发泡机枪头时就已发泡, 因此导致发泡料粘度过大,影响了泡沫在冰箱或板材内的流动。采用以有 机金属盐与六氢化三嗪及二甲基环已胺按比例复配而成复配催化剂,可有 效调节和控制HFC-245fa的发泡速度,达到各阶段均衡发泡,改善泡沫质 量。
1)普通HFC-245fa发泡体系的泡沫K值比参考体系A高出5%左右,但密 度可降低11.4%,同时脱模膨胀可改善75%(从2%降为0.5%);
的原因,主要使用环戊烷及其与异戊烷或异丁烷的混合物;至于亚太地区,由 于法规、市场结构和冰箱设计的多样性,替代形势则较为复杂。不管怎样,环 戊烷因其在环境和成本方面的优势被广泛使用。表1列出了各种替代发泡剂的
目前亚洲国家特别是中国能源紧缺状况日趋严重,因而控制二氧化碳的排放显 得特别的重要。在本文中,我们以低K值泡沫体系为例来模拟二氧化碳排放量的 减少。
上经过验证确认。这些体系的泡沫物性如表2所示,从表2中我们大家可以得出以 下结论:
2)低K值环戊烷发泡体系的泡沫K值仍比HCFC-141b发泡体系高6.3%,但比普通环戊烷发泡体系改进了4.7%;
3)快速离模环戊烷发泡体系在同等试验条件下的离模膨胀值比普通环戊 烷发泡体系改进了64%;
自1987年蒙特利尔议定书生效以来,硬质聚氨酯硬质泡沫工业尤其是家电行业 积极开展CFC的废止工作。冰箱制造商及聚氨酯原材料供应商做了大量的工作 来寻找CFC-11的替代发泡剂。替代发泡剂的选择因地而异:在北美,HCFC-141b由于易操作及低导热系数等特点被普遍的使用;欧洲由于成本及环保
HFC-365mfc也是目前具有应用前景的零ODP的发泡剂,其物理性能列 于表十四中。
表十六列举了全球HFC-245fa生产厂商的基本情况,由于HFC- 245fa冈U刚开始商业化生产,因此目前HFC-245fa的市场行情报价还比较高。但随着H F C-245fa生 产工艺 的不断 完善合成熟和HFC- 245fa替代HCFC-141b用量 的不断加大,HFC-245fa的、生产所带来的成本将会不断下降,预计在3? 5年内,H F C-245fa的价格将会下降到30元/公斤以下。