聚氨酯硬泡新一代发泡剂发展趋势及在建筑业

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表8不同的配方组成及手工发泡数据配方编号24252842B发泡剂HCFC-141bHFC-245faHFC-365mfcHFC-245fa/365mfc=1/1c-pentane多元醇体系编号01RD04201RD04501RD04301RD04602RD075发泡剂用量/份17.62022.521.38.8PAPI用量/份133133133133129乳白时间/s1412121113凝胶时间/s87858686100不粘时间/s157146165123148上升时间/s131121124123173自由发泡密度/kg·m－325.023.724.625.526.63.3高压发泡机试验对所有的配方在高压发泡机上进行发泡试验和夹心板的生产试验，具体的试验结果和数据如表9。表9不同配方高压发泡机试验配方编号24252842B发泡剂HCFC-141bHFC-245faHFC-365mfc245fa/365mfc(1/1)c-pentane乳白时间/s1198710凝胶时间/s7073706476不粘时间/s164166148162161自由发泡密度/kg·m－324.525.324.524.226.0恰填充密度/kg·m－328.428.028.326.930.5流动指数1.161.111.161.111.17填充率/％121120121122117板密度/kg·m－334.333.634.232.835.6板芯密度/kg·m－3板尾部29.730.33029.130板中间3030.130.529.231.33.4泡沫的物理性能表10泡沫的物理性能配方编号24252842B发泡剂HCFC-141bHFC-245faHFC-365mfc245fa/365mfc(1/1)c-pentane压缩强度/kPa尾部(宽/长/高)147/98/137108/108/137108/108/127137/98/127157/147/147板中间(宽/长/高)118/147/12798/127/137108/147/13798/137/127127/127/147弯曲强度/kPa尾部(宽/长)255/265294/294274/294255/274333/363板中间(宽/长)265/294274/304274/314255/284372/421燃烧性JISA9511(板中间)平均燃烧时间/s4037424649平均燃烧距离/mm3131313346尺寸稳定性/％70℃(尾部/板中间)－0.3/0.5－0.4/－0.40.5/0.40.4/0.5－0.6/－0.7

续表10泡沫的物理性能配方编号24252842B－30℃(尾部/板中间)－0.3/0.20.3/－0.20.5/0.30.3/0.4－0.4/－0.770℃,95%RH0.5/0.40.6/－1.61.3/1.00.5/0.9－0.7/－0.7闭孔率/％8688888887吸水率/g·dm－22.61.91.71.91.1Kf初始值/W·(m·K)-1(40℃/10℃尾部/板中间22.3/22.722.5/22.922.7/23.322.9/23.423.8/23.4注：尺寸稳定性为发泡3天后测试。3.5导热系数与平均温度的关系由于泡沫的导热系数会因测试时的平均温度有所不同，所以我们又对平均温度对各配方泡沫导热系数的影响做了研究和测试，测试结果如图1所示。图1不同平均温度下各配方泡沫的导热系数3.6导热系数与时间的关系泡沫的导热系数又会随时间的推移而变化，所以在此我们测试和研究了时间对各配方泡沫导热系数的影响，具体的测试结果如图2所示。图2不同时间下各配方的导热系数(25℃)3.7夹心板表面情况在夹心板生产中，泡沫表面的情况可以是验证配方好坏的一个依据，因此我们对不同发泡剂的各个配方生产的夹心板的表面进行了观察拍照，具体的情况见图3～图7。图3用141b发泡的泡沫表面现象图4用245fa发泡的泡沫表面现象SHAPE图5用365mfc发泡的泡沫表面现象图6用245fa/365mfc发泡的泡沫表面现象SHAPE图7用环戊烷发泡的泡沫表面现象4结论a从以上图表的数据及试验的结果可以看出，用HFC或HC替代HCFC-141b后，泡沫的物理性能没有很大的差异，所以不用担心用HFC或HC替代141b后对泡沫性能的影响。b对最普遍的使用温度、应用场合，以及对成本的综合考虑，有不同的替代发泡剂可供选择。c通过优化配方的组成，无论采用何种发泡剂都可以得到更佳的泡沫性能，满足不同的需要。拜耳公司作为全球最大的聚氨酯供应商，很早就致力于HCFC-141b的替代研究工作，并为不同地区、不同领域、不同要求的各种客户开发了各种的替代配方。可以为客户提供HCFC替代工作的全过程、全方位的技术支持。特别应该说明的是，在2001年11月正式对外服务的拜耳(中国)有限公司上海聚合物科研开发中心，将为广大中国聚氨酯客户提供更为及时、快捷和周到的技术支持和服务。将更好地根据中国的实际情况，开发各种适应不同客户的配方和产品，也将为中国客户CFC-11及HCFC-141b的替代工作,，尤其在建筑业提供强有力的支持。NewGenerationofBlowingAgentforPURigidFoaminConstructionIndustry----DiscontinuousPanelApplicationZhangJie(BayerPolymers,AsiaPacific,BusinessDevelopment,InsulationChina)ZhangPeng(BayerPolymers,AsiaPacific,BusinessDevelopment,InsulationChina)InazawaYasuo(BayerPolymers,AsiaPacific,BusinessDevelopment,InsulationJapan)Abstract：WhileMontrealProtocolhasbeenimplementedworldwideandCFChasbeenphasedoutinmostofindustrycountries,phasingoutofHCFCbecomesamoreandmoreimportantissueforPUindustry.InNAFTA,EuropeandJapan,HCFChasbeenphasedoutorhasbeenlimitedinusagewithschedule.ChoosingasuitablesubstituteofHCFCisoneofthemostimportanttasksforPUresearchwork.Differentcountries,differentareamayneeddifferentsubstitutesofHCFC.Tomeetthevariousneedsofourcustomers,BayerhasworkedoutaseriessystemsusingdifferentsubstitutematerialofHCFCinPUindustry.Thispaperwillintroducetheapplicationofnewgenerationofblowingagent,suchasPentane,245fa,356mfc,245fa/356mfcmixtureetc.inconstructionindustry,especiallyindiscontinuouspanelproduction.Theadvantages,disadvantages,aswellasthephysicalpropertiesofdifferentsystemsusingdifferentblowingagentwillbealsodiscussedinthispaper.Keywords:polyurethane;rigidfoam;HCFCreplacement;insulationofconstructionmaterial致谢：作者在此向为此论文提供无私帮助的Busch博士，和田康一先生，潘少杰先生及李立强先生致以深深的谢意。作者简介：Biographies张杰博士，1994年在德国汉堡大学获得化学博士学位，毕业后进入BayerAG，在聚氨酯应用-隔热绝缘体部工作。1997年，调至Bayer东南亚私人有限公司新加坡技术中心，从事于亚洲市场聚氨酯硬泡系统的开发工作。1999年3月至2001年12月，调至中国南京金陵拜耳聚氨酯有限公司，主管质量保证、配方开发和技术服务工作。从2002年1月，她是拜耳中国有限公司上海聚合物研发中心聚氨酯部的技术主管。2003年1月开始，成为拜耳聚合物/亚太区中国（隔热绝缘体）业务拓展部的主管。Dr.JieZhangobtainedPh.DofchemistryfromUniversityofHamburginGermanyinearly1994,thenshejoinedBayerAGandworkedininsulationdepartmentofPU-Marketingforapplication.ShewastransferredtoSingaporeTechnicalCenterofBayerSoutheastAsiaPte.Ltdin1997,focusedondevelopmentofrigidfoamsystemforAsiamarket.FromMar1999toDec2001,shewasse