拜耳聚氨酯教程

Abteilung•Name•Datum•Seite1CooperationInChinaPolyurethane/InsulationTechnicalSeminarDec28th,2004BayerJinlingPolyurethaneCo.,Ltd聚氨酯在家电中的应用目录聚氨酯泡沫的发展历史聚氨酯化学原理聚氨酯在家电领域的发展形势拜耳公司典型体系介绍冰箱生产过程中发泡问题的分析冰箱设计对聚氨酯泡沫的影响硬质聚氨酯泡沫的应用硬质聚氨酯泡沫发泡设备/工艺硬质聚氨酯泡沫的应用—家用电器硬质聚氨酯泡沫的应用—冷藏集装箱硬质聚氨酯泡沫的应用—管道硬质聚氨酯泡沫的应用—建筑简述聚氨酯泡沫的发展史二十世纪三十年代至今聚氨酯泡沫的发展史二十世纪三十年代OttoBayer合成了聚氨酯二十世纪四十年代TDI/聚酯多元醇无隔热性能的泡沫二十世纪五十年代低压发泡工艺TDI预聚体，粗TDI产品聚醚多元醇CFC发泡剂有隔热性能的泡沫开始得到发展图片中的人物:

OttoBayer聚氨酯泡沫的发展史二十世纪六十年代开始对PMDI材料进行应用TDI被有限的应用于冰箱、冷藏柜高压发泡生产工艺二十世纪七十年代固定模具提出了臭氧层破坏理论壁厚减薄二十世纪八十年代PMDI被应用于冰箱、冷藏柜等系列产品在蒙特利尔协议中提出了有关破坏臭氧层的物质国家应用能源保护法聚氨酯泡沫的发展史二十世纪九十年代美国开始采取改变空气质量的措施替代发泡剂:HC，HCFC，HFC继续降低冰箱的耗电量开始考虑其他的绝缘隔热技术到了二十一世纪修改了能源标准欧洲停止使用HCFC-141b发泡剂美国逐渐停止使用HCFC-141b发泡剂北美洲也逐渐停止使用HCFC系列产品发展中国家逐渐停止使用CFC系列产品硬质聚氨酯泡沫化学原理如何制造硬质聚氨酯泡沫多元醇异氰酸酯表面活性剂催化剂水发泡剂如何制造硬质聚氨酯泡沫AB混合头聚氨酯泡沫多元醇配制品异氰酸酯多元醇特征含有多羟基的高分子量化合物对聚氨酯泡沫性能起主要作用的物质之一主要的物理特点：OHv(羟值)官能度粘度结构多元醇有很强的吸水性，所以必须保存在干燥环境下多元醇一般不会自身发生反应异氰酸酯特征含有-N=C=O基团的有机化合物对聚氨酯泡沫性能起主要作用的物质之一主要物理性质：-NCO含量官能度结构异氰酸酯必须保存在干燥的环境下。异氰酸酯可以与自身、醇类、多元醇和水发生反应。应用于家电中的异氰酸酯产品：PMDI(聚合的4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯)PMDI对温度比较敏感，温度的变化会产生固体沉淀。表面活性剂特征在发泡过程中，降低化学系统内的表面张力在发泡过程中，稳定化学系统控制泡孔的大小和形状控制泡孔的闭孔率影响泡沫的流动性对泡沫的物理性能起重大的影响催化剂特征影响反应的速度及产生特殊的性能。不同类型或不同量的催化剂可能产生不同的性能。催化剂的用量可以影响：反应速度脱模性能流动性脆性水特征与异氰酸酯反应生成二氧化碳和尿素过量的水导致过剩的流动性和泡沫的脆性过少的水导致流动性过差，并影响泡沫性能发泡剂类型二氧化碳水与异氰酸酯反应得到液体发泡剂在环境温度下是液态在反应过程中被蒸发低沸点发泡剂在环境温度下是气态发泡剂特征过多的发泡剂导致过剩的流动性过少的发泡剂导致过差的流动性这些情况都会影响泡沫的密度和性能发泡剂名称类型分子结构式分子量沸点°C可燃性ODPGWP气体导热系数mW/m•KR11CFCCCl3F137.423.7--118.5(25°C)R22HCFCCHClF286.540.8--0.0550.3610.8(25°C)R141bHCFCCH3-CCl2F117.032.0可燃0.110.1210.1(25°C)R142bHCFCCH3-CClF2100.59.2可燃0.0650.4212.9(25°C)R134aHFCCH2F-CF3102.026.3--00.2513.7(25°C)R152aHFCCH3-CHF266.024.7可燃00.0314.3(25°C)R245faHFCCF3-CH2-CHF2134.015.3--00.2412.6(25°C)R365mfcHFCCF3-CH2-CF2-CH3148.040.2可燃00.2112.6(25°C)正戊烷HCC5H1272.036.0可燃00.0004414.0(25°C)异戊烷HCC5H1272.028.0可燃00.0003713.6(25°C)环戊烷HCC5H1070.049.0可燃00.000413.0(25°C)CO2--CO244.0-78.5升华--00.0001516.0(25°C)硬质聚氨酯的反应PolyurethaneIso/PolyolPolyureaIso/H2OPolyisocyanurate(PIR)Iso/Iso全球家电业发泡剂发展形势HCFC141b

HFC134ac-Pentane,HCFC141bPentanec-Pentane

HCFC141b,CFC11c-Pentane,HFC134a,HFC245faHFC245fa到2002年底的改变：北美：从HCFC改为HFC和/或c-Pentane。南美：HCFCs

被慢慢淘汰。日本：HCFCs已经停用，c-Pentane是最流行的。东南亚：减少CFC的使用。欧洲：完全转变为Pentane已基本完成。(c-Pentane)allincl.CFC制冷家电行业保温绝缘的发展欧洲发泡剂应用现状发泡剂混合比例使用百分率(%)环戊烷-40环戊烷/异戊烷不同的50环戊烷/异丁烷85:15~81:1910北美地区发泡剂现状美国：HCFC141bHFC245fa,HFC134a。2003年1月1日停用141b加拿大：HCFC141bHFC245fa,HFC134a。2004年1月1日停用141b墨西哥：HCFC141b

烷烃，HFC245fa,HFC134a。制冷家电行业保温绝缘的发展中国家电领域的发展趋势：未来的发泡剂---环戊烷(大部分),HCFC141b(少量)HFC发泡体系---一个可供选择的方法增加保温层厚度提高保温性能---脱模性成为一重要问题低导热系数的环戊烷发泡体系---低能耗/薄壁设计更高流动性的体系---应对冰箱的体积越来越大脱模性能好的体系---提高生产效率真空绝热----开孔硬质聚氨酯泡沫(VIP)泡沫保温性能的研究泡沫密度(kg/m3)010203040506070809010030501002004006008001000对泡沫导热系数的贡献%辐射传热固体导热气体导热泡沫保温性能的研究不同体系在不同测试温度下的导热系数17.518.018.519.019.520.020.521.021.522.022.523.0-5051015202530FoamTemperature[°C]导热系数[mW/m•K]c-Pentane/i-Pentane1:1c-Pentane/i-Pentane7:3R365mfc/R134a(93/7)c-Pentanec-Pentane,emulsionfoamR245fa拜耳硬质聚氨酯泡沫体系介绍多元醇配制品异氰酸酯PMDIBaytherm®Baymer®家电管道集装箱建筑板材c-Pc-/i-P245fa141bH2Oc-P141bc-P141bc-/i-PDesmodur®44V10L44V20L44V40L44V70L…………………………拜耳冰箱典型体系介绍-1SystemNameBaytherm®BJ2-3141Baytherm®BJ2-3623Baytherm®BJ2-3827Baytherm®BJ2-3837Baytherm®BJ2-3841Polyol(pbw)100100100100100CFC11(pbw)33HCFC141b(pbw)25c-/i-P(pbw)13.5c-P(pbw)1313Desmodur®44V20L(pbw)133150153148147LiquidTemp(°C)2020252020CT(sec)1315131113GT(sec)8878684576TFT(sec)12510010065115Dcore(kg/m3)2225252525SystemNameBaytherm®BJ2-3141Baytherm®BJ2-3623Baytherm®BJ2-3827Baytherm®BJ2-3837Baytherm®BJ2-3841MoldedDcore(kg/m3)3134333335K-factor(mW/mK)18.219.221.020.020.7ClosedCellCon(%)9695959697Comp.Strength∥(pbw)0.180.180.200.250.24⊥(pbw)0.160.150.180.210.17Dim.

Stability-30°C*24hr(vol%)0.30.350.220.330.1570°C*24hr(vol%)0.2////DemoldTime

(T=8cm)(min)86866拜耳冰箱典型体系介绍-2聚氨酯发泡设备/工艺发泡机介绍PTPTBPCDVPTPTBPCDV干燥空气压力调节进料过滤器输料泵热交换器循环控制阀白料回路冷却线路过滤器计量泵白料罐黑料罐循环控制阀输料泵热交换器过滤器进料干燥空气压力调节黑料回路计量泵过滤器混合头进料回料进料回料图例：BPC：回路压力控制阀DV：转向阀P：压力表T：温度表计量系统原理图发泡机介绍不同类型的混合头MXMQMPL型发泡机介绍不同类型的混合头示意图MXMQL型直型+阻挡栓混合效果:很好流动平稳:很好混合效果:很好流动平稳:很好混合效果:一般流动平稳:一般混合效果:一般流动平稳:一般冰箱生产线环形线模具固定线不同的箱体生产线顶部视图冰箱生产线旋转线不同的门体生产线KTP生产线冰箱生产线转盘线不同的门体生产线环形线顶部视图顶部视图模具转盘