从黑白料到成型的PU泡沫,发泡的工艺及发泡剂的选择非常重要。除了目前市场上常见的HCFC-141B这一型号的发泡剂以外,我们还有哪些选择?这些产品都有什么优缺点?下面让我们一一进行解说。
一、(全)水
与其他常见PU发泡剂不同,水是一种化学发泡剂。一般在组合聚醚配方中都会加入一定量的水作为发泡剂。水发泡是组合聚醚(白料)和异氰酸脂(黑料)混合以后,利用水和异氰酸脂反应生成二氧化碳从而达到发泡的目的。这里讨论的作为HCFC-141B替代品的水发泡技术,是指除水以外不加入其他物理发泡剂的技术(俗称全水技术)。
优点:
1. 发泡设备基本不需要改造。
2. 安全,除生产大块泡沫有可能出现“烧心”现象外,不像碳氢技术那样存在安全风险。
3. 与其他HCFC-141B替代品比较,泡沫产品成本增加相对较少。水发泡需要额外耗用异氰酸脂,聚醚也有特殊要求。但近来异氰酸脂价格下降有利于降低全水发泡的产品成本。
4. 环保,对臭氧层没有破坏作用(ODP=0),温室气体效应很低(产生的二氧化碳GWP=1),今后不存在因环保标准提高需要重新替代的问题。
缺点:
1. 泡沫的保温隔热性能较差,在现有替代品中是最差的。所以不适合保温隔热要求高的场合。达到同样的保温效果,需要另外增加保温层的厚度,耗用更多原料;在某些特定用途中难以接受。
2. 泡沫较脆
一般认为,管中管制品特别适合使用全水发泡。其他如非隔热保温用途PU泡沫或对保温性能要求不是太高的制品适合使用全水发泡。
二、 碳氢(戊烷、异戊烷、环戊烷、环异戊烷等或他们的混合物)
优点:
1. 泡沫的保温性能接近HCFC-141B发泡体系,保温隔热性能较好。
2. 碳氢发泡剂的价格接近与HCFC-141B价格,产品成本增加来源于保温性能降低需要稍微增加产品厚度,和工厂防火、防爆设施运行费用,增加幅度较小。
3. 环保,ODP=0, GWP=25
4. 目前,国内部分组合聚醚供应商可以提供碳氢组合聚醚,有利于碳氢技术的推广应用。
缺点:
1. 需要对发泡设备和生产环境进行防爆技术改造,改造的一次性投入很大。不过,这种投入可能获得多边基金资助。
2. 碳氢的运输、储存条件,碳氢组合聚醚的配制、储存、运输条件,泡沫生产人员的安全知识水平、企业的管理水平都需要有一个较大提高。否则,有可能发生安全事故。
碳氢替代品在冰箱隔热层泡沫中得到了大量使用。
三、 HFC-245fa (包括其他HFC,如HFC-365,HFC-227等)
优点:
1. 泡沫保温隔热性能优良,据说优于HCFC-141B发泡体系。
2. 发泡设备不需要改造或只需要少量改造。
缺点:
1. 价格昂贵。
2.环保性:尚可。ODP=0, 但GWP=820。对臭氧层没有破坏作用,但是很强的温室气体。目前我国对外不承诺承担温室其他减排指标,但国内已经大张旗鼓的开展节能减排活动。
一般认为,从技术角度讲,喷涂行业适合使用HFC替代技术。
四、 其他HCFC-141B替代品
除上述比较常见的、性能较为业内人士熟悉的替代品外,还有如下一些替代技术:
(1)甲酸甲脂,部分醚类。一般认为他们的优缺点类似于碳氢替代品。
(2)固体粉末发泡剂,国内有人开发了固体粉末发泡剂,其产品化学名称或构成不详、性能尚待观察。
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