环戊烷型低密度低K.ppt

南京红宝丽股份有限公司,项目背景,为保护臭氧层，国内绝大部分冰箱生产商已经采用了戊烷替代氟里昂作为制备聚氨酯硬泡的发泡剂。但采用替代技术生产的聚氨酯泡沫成本会增加，而且泡沫的绝热性能会有一定的下降，这对产品的成本与能耗指标都造成了压力。此外国际能源紧张造成原油价格飞涨，聚氨酯原料的价格节节攀升，更提高了聚氨酯泡沫的成本。基于此，作为国内冰箱原料的主要生产企业之一，红宝丽公司为节约能源，充分利用各种可利用的资源，发挥自身优势，从产品的源头抓起，通过提高技术研发能力，改进原料配方，提高泡沫的性能来寻求突破。,南京红宝丽股份有限公司,项目背景,最终研制出低密度低K值的环戊烷发泡体系的配方，降低了产品的最终密度，提高了泡沫的绝热性能。通过试验表明：它具有较高的流动性，在较低的模塑密度下，仍具有较低的导热系数，较高的压缩强度以及良好的脱模性能和优异的尺寸稳定性等综合性能。该项目的研发成功大大降低了冰箱隔热保温层的模塑密度，降低了生产成本，同时低的导热系数使冰箱的绝热性能提高，降低了耗电量。,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的技术特点,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品主要技术参数,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的技术特点,上述数据为在国内知名公司使用环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品过程中随机抽取的冰箱解剖泡沫测量。 红宝丽公司开发的环戊烷型低密度低 K值组合聚醚技术成熟，可以根据客户需要做一些技术参数的调整而不影响产品的性能。,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的试验情况介绍,1、环戊烷型低密度低 K值组合聚醚的组成 环戊烷型低密度低 K值组合聚醚主要包括单体聚醚多元醇，匀泡剂，催化剂，水等成分。 2、检测方法 2.1反应参数的检测 将发泡原料准确计量，混合均匀后倒入250250200的带温控（401）的敞口模具中，依次记录发泡物料的乳白时间、纤维时间、不粘时间，待泡沫完全固化后测试泡沫的自由升起密度。,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的试验情况介绍,2.2泡沫脱模等性能的检测 将发泡原料准确计量，混合均匀后倒入400400100的带温控的密封模具中，6分钟后脱模，检测泡沫的膨胀，以此评估泡沫的脱模性能。待泡沫完全熟化后，测试泡沫的压缩强度以及低温尺寸稳定性。,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的试验情况介绍,2.3 流动性测试方法 本工作采用软质塑料管测试泡沫的流动性。用周长约20cm，长约1.8m的PE管，一端夹住，上部撑开，将发泡原料注入塑料管上部，封住上端口，把管子倒转，泡沫沿管垂直上升。待泡沫固化后测试泡沫高度H(cm)和管中泡沫质量m(g)，其比值H/m，即表示流动指数(cm/g)。,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的试验情况介绍,2.4 表面气孔情况以及导热系数的检测 将发泡原料准确计量，混合均匀后倒入带温控的兰芝模中，10分钟后脱模，检测泡沫表面的气孔分布情况。待泡沫完全熟化后，测试泡沫的导热系数。,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的试验情况介绍,3、如何解决压缩强度以及低温尺寸稳定性 一般情况下，聚氨酯泡沫密度降低，其压缩强度会降低，低温尺寸稳定性变差，形变增加。普通的环戊烷聚氨酯硬泡当密度小于34.0Kg/m3时，其压缩强度会小于150Kpa,而压缩强度低于150Kpa的泡沫很容易在低温下变形，环戊烷型低密度低 K值组合聚醚通过加入高官能度的单体聚醚来提高泡沫的交联度，使其在较低的密度下仍具有很高的稳定性。如图所示，高官能度聚醚的加入大大减缓了因密度降低而造成的压缩强度的下降。,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的试验情况介绍,如何解决压缩强度以及低温尺寸稳定性,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的试验情况介绍,4、如何保证泡沫的导热性能 4.1聚醚多元醇的合成与选择 通常来说，采用蔗糖合成出的聚醚多元醇，应用在配方体系中，所制得的泡沫K值较高。而采用胺类聚醚可提高环戊烷在反应体系中的溶解性，故可在一定程度上降低泡沫的K值。但如果它在配方中胺类聚醚用量较多时，会对泡沫的性能产生负面的影响，究其原因：胺类聚醚反应活性较高，对泡沫的流动性与固化性能有较大的影响。通过试验发现：对蔗糖聚醚进行改性，并配合以适量的胺类聚醚。所得的配方综合性能较好。,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的试验情况介绍,4.2 聚酯多元醇的合成与选择 通常来说，聚酯醇的原料为苯酐、二甘醇，官能度为2，由此合成的芳香族聚酯醇主要应用在硬泡配方中。由于其分子结构中含有苯环，增加了聚氨酯链中苯环的含量，由此制备的硬质泡沫具有强度较高，韧性较好，导热系数较低等优点。但它的官能度较低，直接影响了泡沫的脱模性能；此外它的活性较聚醚略高，且环戊烷在其中的溶解度十分有限，直接影响了泡沫工艺性能，因此的普通的聚酯醇较难应用在环戊烷发泡技术中。,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的试验情况介绍,基于此，我们对聚酯醇进行了多种改性，其中一种典型的聚酯醇HP3104的主要物性参数为：羟值300mgKOH/g，粘度4500 mPa.S(25)。试验表明：环戊烷在其中的溶解度大大提高，与普通的聚酯相比，环戊烷在其中的溶解度提高了4倍多。它在配方体系中的应用，改善了泡沫的绝热性能。,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的试验情况介绍,4.3 泡沫稳定剂的选择 与常规的组合聚醚相比，该体系使用了高支化度的聚醚，在一定程度上影响了泡沫的流动性能;此外聚酯醇的应用使反应物液体的表面张力有所变化，加上聚醚与聚酯醇的活性也有一定的差异，需选择一种乳化性能较好、成核性适宜的泡沫稳定剂。通过配方试验，国外某公司的一种泡沫稳定剂在该配方体系中取得了较为满意的效果。,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的试验情况介绍,表1不同品种泡沫稳定剂对应用性能与泡沫K值的影响 注：上表2中的数据是在同样条件下试验和检测而得。 由上表可知：2*泡沫稳定剂综合性能较好。,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的试验情况介绍,5.泡沫产品的性能特点 采用环戊烷作发泡剂，所制备出泡沫的有下例特点： 1不同泡沫密度与K值的关系,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的试验情况介绍,2不同黑料指数制备的泡沫与K值的关系,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的试验情况介绍,3不同模具温度与泡沫K值,南京红宝丽股份有限公司,环戊烷型低密度低 K值组合聚醚产品的试验情况介绍,从上图可以看出：聚氨酯泡沫在泡沫芯层密度为33Kg/m3左右导热系数达到最低值，同时黑料指数和模具温度同样对泡沫的导热系数产生较大的影响。因而，降低泡沫密度后对泡沫的隔热性能并无劣化的趋势,南京红宝丽股份有限公司,结论,环戊烷型低密度低 K值组