HCFC-141b型聚氨酯组合料的研制

PAGE1PAGE298HCFC-141b型聚氨酯组合料的研制摘要：研制了以HCFC-141b和水为发泡剂的硬泡组合聚醚，深入探讨了水含量、密度、凝胶时间对导热系数的影响，确定了最佳的配方。依此制备的硬质聚氨酯泡沫塑料具有优异的泡孔结构、低导热系数，其它各方面性能也达到了CFC-11体系的水平，具有广阔的市场前景。关键词：聚氨酯；硬质泡沫塑料；HCFC-141b；发泡剂；CFC替代；导热系数

聚氨酯硬质泡沫塑料是目前最好的绝热材料，广泛应用于冰箱、冰柜、建筑、交通运输、石油化工管道等诸方面作为绝热保温材料。由于其优异的保温性能大大减少了这些领域的能耗，而绝大部分电能是通过燃煤而获得的，故二氧化碳的排放也减少了。因此为了进一步降低能耗，我们需要在尽量不增加保温层泡沫的密度及保持或增加泡沫的其它物理机械性能的前提下，提高保温层的绝热性能。为此，我们选择料含水量、密度和反应活性作为最佳配方的三个变量，研究这三个变量与泡沫绝热性能之间的关系。泡沫的绝热性能用导热系数来表征。自从在硬质聚氨酯泡沫发泡中逐步淘汰CFC-11，HCFC-141b由于其优良的特性而成为目前最主要的替代物之一。这些优良特性是：合适的沸点，无闪点，低易燃性，低导热系数和泡沫的低渗透性。其它替代物如低ODP的HCFC、零ODP的HFC和烃类的物理性能均不如HCFC-141b理想，因此我们选用一个普通的HCFC-141b配方体系作为优化配方的基础。HCFC-141b配方体系和最优化的配方体系均用统一的聚醚和异氰酸酯，仅仅改变催化剂、泡沫稳定剂、水和HCFC-141b的用量。1实验部分1.1主要原料聚醚多元醇635SA，金陵石化化工二厂；HCFC-141b，常熟三爱氟化工有限责任公司；催化剂，自制；泡沫稳定剂B8462，德国高施米特公司；交联剂，溧阳蒋店化工厂；多异氰酸酯（PAPI），牌号44V20，拜耳公司。配方见表1。表1泡沫塑料配方原料用量（质量份）聚醚多元醇635SA93交联剂7泡沫稳定剂1～2发泡催化剂1.0～2.5凝胶催化剂1.0～3.0HCFC-141b30～40水0～2异氰酸酯指数1.0～1.11.2聚氨酯硬泡的制备由聚醚多元醇、交联剂、泡沫稳定剂、催化剂、发泡剂按配方混合，配制组合聚醚(白料)；多异氰酸酯PAPI为黑料。将组合聚醚和多异氰酸酯的温度分别控制在21℃和26℃左右，模温保持在40℃。按配方称取黑料和白料，混合后搅拌5～10s，立即倒入25cm×25cm×25cm的敞口模具中，使其自由发泡，同时依次测定乳白时间、纤维时间、不粘时间，待泡沫完全熟化后测定相关性能。2结果与讨论2.1水的含量做一系列试验，各配方采用不同的水含量，制备HCFC-141b发泡聚氨酯泡沫塑料，然后检测它们的导热系数（见图1）。当然，泡沫塑料的密度也随水含量的不同而有所差异。图1导热系数与水含量的关系图1表明在最佳水含量时，泡沫具有最小的导热系数（0.01911W/(m·K)）。同时，泡沫还具有最好的泡孔结构。当水含量超过最佳值时，泡沫的导热系数就会升高，这可能是由于二氧化碳比HCFC-141b的气体导热系数高，并且二氧化碳与泡孔外空气交换速率也远远大于HCFC-141b所导致。当水含量低于最佳值时，泡沫的导热系数也会增加，这可能是由于水的减少导致成核中心的减少，进而泡孔变得粗大，导致泡沫的导热系数变大。2.2密度以下研究的是在最佳水含量时密度对HCFC-141b发泡体系的泡沫的导热系数的影响。我们设计了7种在最佳水含量下，改变HCFC-141b用量来调节泡沫密度的配方，使这7个泡沫样品的密度范围在32～39kg/m3之间。然后测量它们的导热系数。图2即是导热系数与密度之间的关系。图2在最佳水含量时导热系数与密度的关系从图2的曲线上可看出，模塑泡沫的密度在34～36.4kg/m3之间时，泡沫具有最小的导热系数，在0.018～0.019W/(m·K)之间。当泡沫塑料密度小于34kg/m3时，泡沫导热系数的增大可能是由于泡沫的低密度导致泡孔变大，而大的泡孔可使热辐射增强；同时低密度化的泡沫基体（薄的泡壁）导致的导热系数的减小，并不能弥补前者所导致的导热系数的增加。当模塑泡沫的密度大于36.4kg/m3时，导热系数的增高可能是由于随着密度的增大，泡沫基体的导热系数增大，同时，由于高密度时好的泡孔结构所导致的热辐射的减少并不能弥补前者所导致的导热系数的增加。2.3反应活性本工作还研究了HCFC-141b发泡体系配方最佳水含量，以及最佳自由发泡密度时的凝胶时间对导热系数的影响。我们设计了6组配方，使它的密度尽量保持在33～37kg/m3之间，仅仅通过调整催化剂的用量来得到不同凝胶时间的泡沫，凝胶时间在25～34s之间。图3表明当凝胶时间在26～30s之间时，泡沫的导热系数最小，在0.018～0.0185W/(m·K)之间。但总体看来，反应活性对泡沫导热性能的影响没有前两者明显。图3导热系数与凝胶时间的关系

3结论根据上面的实验数据，可以确定对于不同的HCFC-141b配方来说，都有最佳的含水量、密度、反应参数，它们的确定对我们实际应用至关重要。由此试验确定的最佳HCFC-141b配方体系，所生产的泡沫的初始导热系数为0.0182W/(m·K)，密度是36.2kg/m3，泡沫结构均匀细腻。本工作所研制的组合料配方，原料立足于国内，工艺路线合理，性能稳定，且HCFC-141b在国内替代使用的日期尚远，具有广阔的应用前景。

参考文献1JinhuangWu等.HCFC和HFC替代发泡剂.见:UtechAsia/PUChina2021深圳聚氨酯国际会议论文集.632李绍雄,刘益军.聚氨酯树脂及其应用.北京:化学工业出版社,2021

PreparationofHCFC-141bRigidPolyurethaneFoamsQiuZhipingSuXingXuBiaoLüSuxian(JiangsuInstituteofChemicalIndustry,Nanjing210024)Abstract:AnHCFC-141bblownrigidpolyurethanefoamsystemwithfinecellandlowerthermalconductivitywasprepared.Weidentifiedthreemajorvariablesasoptimizationcriteria,whichwerewaterlevel,densityandreactivity.Thentherelationshipofeachvariablewithrespecttothermalconductivitywasstudied.Therigidfoamshavefinecellandlowerthermalconductivity.TheotherperformancesofHCFC-141brigidpolyurethanefoamsaresimilartothosebasedonCFC-11.Keywords:polyurethane;rigidfoam;HCFC-141b;blowingagent;CFCreplacement;thermalconductivity

论大学生写作能力写作能力是对自己所积累的信息进行选择、提取、加工、改造并将之形成为书面文字的能力。积累是写作的基础，积累越厚实，写作就越有基础，文章就能根深叶茂开奇葩。没有积累，胸无点墨，怎么也不会写出作文来的。写作能力是每个大学生必须具备的能力。从目前高校整体情况上看，大学生的写作能力较为欠缺。一、大学生应用文写作能力的定义那么，大学生的写作能力究竟是指什么呢？叶圣陶先生曾经说过，“大学毕业生不一定能写小说诗歌，但是一定要写工作和生活中实用的文章，而且非写得既通顺又扎实不可。”对于大学生的写作能力应包含什么，可能有多种理解，但从叶圣陶先生的谈话中，我认为：大学生写作能力应包括应用写作能力和文学写作能力，而前者是必须的，后者是“不一定”要具备，能具备则更好。众所周知，对于大学生来说，是要写毕业论文的，我认为写作论文的能力可以包含在应用写作能力之中。大学生写作能力的体现，也往往是在撰写毕业论文中集中体现出来的。本科毕业论文无论是对于学生个人还是对于院系和学校来说，都是十分重要的。如何提高本科毕业论文的质量和水平，就成为教育行政部门和高校都很重视的一个重要课题。如何提高大学生的写作能力的问题必须得到社会的广泛关注，并且提出对策去实施解决。二、造成大学生应用文写作困境的原因：（一）大学写作课开设结构不合理。就目前中国多数高校的学科设置来看，除了中文专业会系统开设写作的系列课程外，其他专业的学生都只开设了普及性的《大学语文》课。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，而我们的课程设置仅把这一任务交给了大学语文教师，可大学语文教师既要在有限课时时间内普及相关经典名著知识，又要适度提高学生的鉴赏能力，且要教会学生写作规律并提高写作能力，任务之重实难完成。（二）对实用写作的普遍性不重视。“大学语文”教育已经被严重地“边缘化”。目前对中国语文的态度淡漠，而是呈现出全民学英语的大好势头。中小学如此，大学更是如此。对我们的母语中国语文，在大学反而被漠视，没有相关的课程的设置，没有系统的学习实践训练。这其实是国人的一种偏见。应用写作有它自身的规律和方法。一个人学问很大，会写小说、诗歌、戏剧等，但如果不晓得应用文写作的特点和方法，他就写不好应用文。（三）部分大学生学习态度不端正。很多非中文专业的大学生对写作的学习和训练都只是集中在《大学语文》这一门课上，大部分学生只愿意被动地接受大学语文老师所讲授的文学经典故事，而对于需要学生动手动脑去写的作文，却是尽可能应付差事，这样势必不能让大学生的写作水平有所提高。（四）教师的实践性教学不强。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，但在教学中有不少教师过多注重理论知识，实践性教学环节却往往被忽视。理论讲了一大堆，但是实践却几乎没有，训练也少得可怜。阅读与写作都需要很强的实践操作，学习理论固然必不可少，但是阅读方法和写作技巧的掌握才是最重要的。由于以上的原因，我们的大学生的写作水平着实令人堪忧，那么如何走出这一困境，笔者提出一些建议，希望能对大学生写作水平的提高有所帮助。三、提高大学生应用写作能力的对策（一）把《应用写作》课设置为大学生的必修课。在中国的每一所大学，《应用写作》应该成为大学生的必修课。因为在这个被某些人形容为实用主义、功利主义甚嚣尘上的时代，也是个人生存竞争最激烈的时代，人们比任何时代都更需要学会写作实用性的文章，比如职场竞争中的求职信，生活中的财经文书、法律文书等，以提高个人的生存竞争能力。（二）端正大学生的学习态度。首先，要让大学生充分认识到实用写作课的重要性，这门课关乎到他人生的每一个方面，诸如就职，求爱，理财，人际交往等，是他终生都需要使用的一些基础性的知识，也是他必备的一项生存技能。其次，实用写作有它自身的规律和方法。它不是你想怎样写都行的，它有严格的格式性的要求，所以需要系统的研究学习。最后，实用写作课的实践性非常强，所以学生们不能只学不练，并且要克服手懒的坏习惯，勤学勤练，为今后的工作生活打好基础。（三）注重实践课的训练。要提高大学生的实用写作能力，那么实践写作环节是必不可少的。要想使学员真正具备实用写作能力，必须重视实用写作训练，力求使理论讲授与写作训练互相紧扣进行。教师在授课过程中，应该把理论教学的部分适当压缩，把更多的时间用来实践训练。在训练之前，可以通过对优秀案例的精讲分析，让学生掌握基本的写作规律，然后趁热打铁，让学生立即开始写作训练，最后通过大家互评，教师点评的方式，起到举一反三的作用，让学生知道应该如何写，还要写出来，并且知道写得怎么样。此外，在教学上，教师也可以与学生一起探讨如何学习，如《实用写作》这门课程，如何上，怎样上，都可以让学生参与进来，让学生编制一些案例，在课堂上与大家分享，一起讨论。这样，一方面调动大家的学习热情，另一方面，又提高他们综合分析能力。学生只有在实践中才能真正掌握和把握实用写作的技巧和方法。（四）大学写作教师要加强自身能力的提高。要提高大学生的实用写作能力，那么作为教练员的大学写作教师就应该具备更高的实用写作能力。大学写作教师不