全水发泡聚氨酯泡沫塑料在电饭煲中的应用
电饭锅保温原理
电饭锅保温原理
电饭锅保温原理是通过内部的保温层来保持食物的温度。
内部的保温层通常由高效的绝缘材料制成，如陶瓷、不锈钢或聚苯乙烯等。
这些材料具有较低的导热性，可以有效地减少热量的散失。
在烹饪过程中，电饭锅通过加热元件将食物加热至沸腾状态，然后转入保温模式。
在保温模式下，电饭锅会自动控制加热元件的功率，以维持食物的适宜温度。
保温模式通常会保持食物在60℃到80℃之间，这是让食物保持温热而又不至于过热的理想温度范围。
保温层的作用是隔绝食物与外界环境的热交换，防止热量的外散和冷空气的侵入。
这样一来，即使电饭锅断电或切换到保温模式后，食物仍然可以在一段时间内保持温热状态。
这对于用户来说非常方便，因为他们可以提前煮好食物，然后在需要时享用热腾腾的美食。
总的来说，电饭锅的保温原理主要是通过内部的保温层来减少热量的散失，保持食物的温度。
这种设计有效地延长了食物的保温时间，提高了用户的使用体验。
全水发泡在聚氨酯夹芯板hcfc替代项目中的应用浅谈
全水发泡在聚氨酯夹芯板ＨＣＦＣ替代项目中的应用浅谈∗陈凤福１㊀王保峰２㊀董来成２（１．沈阳市益兴聚氨酯实验厂㊀辽宁沈阳１１００２０）（２．聊城三力保温材料有限公司㊀山东聊城２５２０００）摘㊀要：评述了硬质聚氨酯泡沫塑料全水发泡的优缺点和发展趋势，指出了该生产工艺的环保优点㊂简单介绍了用全水发泡替代ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ发泡生产聚氨酯夹芯板项目的原料㊁设备㊁工艺参数和产品性能㊂开发的全水发泡组合料黑白料比接近１／１，产品性能优良㊂关键词：全水发泡；硬质聚氨酯泡沫塑料；夹芯板；保温板；环保中图分类号：ＴＱ３２８ ３㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００５－１９０２（２０１９）０６－００３７－０３㊀∗㊀基金项目：环境保护部 聚氨酯泡沫行业ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ淘汰 项目（Ｃ／Ⅲ／Ｓ／１３／４３５）㊂㊀㊀硬质聚氨酯泡沫塑料是目前世界公认的性能优异的节能保温材料㊂它具有机械强度高㊁表观密度小㊁泡孔细腻㊁粘结性好㊁导热系数低㊁吸水率低等优点，可以适用于管道㊁板材㊁热水器㊁冰箱㊁冷库㊁建筑外墙等领域的节能保温㊂在制造聚氨酯硬泡过程中需使用较多的发泡剂，其中氢氯氟烃发泡剂ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ对大气臭氧层仍有一定程度的破坏㊂我国已开始在聚氨酯硬泡行业替代ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ工作，到２０２６年全面禁止其在聚氨酯硬泡领域的使用［１］㊂按照２０１６年１０月国际社会达成的基加利修正案，对产生温室效应的环境不友好氢氟烃化合物也将限制和不鼓励使用［２］㊂短期内在聚氨酯硬泡中可使用的经济型发泡技术有碳氢化合物（戊烷／环戊烷）发泡和全水发泡㊂环戊烷的臭氧消耗潜值（ＯＤＰ）为零，全球变暖潜值（ＧＷＰ）也很低，但因为环戊烷是易燃易爆化学品，对储存㊁运输和使用过程安全性的要求较高㊂水发泡产生的ＣＯ２的ＯＤＰ值为零，ＧＷＰ值等于１（可忽略不计），不燃，无毒，是没有危险的化学发泡剂㊂采用全水发泡生产聚氨酯硬泡，设备设施及工艺基本上不用改造，是最安全环保㊁方便的成型工艺㊂全水发泡聚氨酯硬泡有一些研究报道［３－４］，但因为某些缺点，一直没有大规模工业化应用㊂沈阳市益兴聚氨酯实验厂与聊城三力保温材料有限公司合作，在２０１７年完成全水发泡替代ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ项目技术改造工作，取得了较好的预期效果㊂１㊀全水发泡的优缺点及发展趋势１ １㊀全水发泡的优点全水发泡以水和异氰酸酯反应生成的ＣＯ２气体作为发泡剂，且产生的ＣＯ２很少㊂ＣＯ２的ＯＤＰ值为零，对大气臭氧层无破坏作用，对环境的影响忽略不计，是最环保的发泡剂㊂全水发泡不使用物理发泡剂，没有易燃易爆有毒的危险品，适合各种条件和复杂环境中的保温施工和使用㊂全水发泡对原有的ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ设备无需特别改造，组合聚醚中不含低沸点的发泡剂，可以在较高的温度范围内使用，不受温度和环境的影响，经济成本较低㊂１ ２㊀全水发泡的缺点全水发泡体系由于水的添加量小，缺少物理发泡剂的溶剂效应，组合聚醚的黏度较高，需要使用低黏度聚醚进行调整㊂全水组合料混合物发泡流动性较差，对大型聚氨酯夹芯板来说发泡难度很大，需要全水组合聚醚具有较好的流动性，才能得到密度均匀的制品㊂全水发泡聚氨酯硬泡是以反应产生的ＣＯ２气体作为发泡剂进行制备得到，它的缺点是导热系数㊃７３㊃２０１９年第３４卷第６期２０１９．Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．６聚氨酯工业ＰＯＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥＩＮＤＵＳＴＲＹ较高㊂水和异氰酸酯反应生成ＣＯ２的同时，分子链中会产生大量的脲基结构，聚脲的存在会使聚氨酯泡沫变酥变脆，造成泡沫和铁板之间的粘结力不足，因此需要降低全水泡沫脆性，以保证足够的粘结力㊂全水发泡硬泡的泡孔中的气体是ＣＯ２，ＣＯ２的渗透力很强，会穿透泡孔壁逃逸到空气中，闭孔泡沫由热变冷过程泡沫内部形成负压，容易收缩，尺寸稳定性变差㊂１ ３㊀全水发泡泡沫的发展趋势和技术改进为了提高全水发泡泡沫的性能，改变其不足，国内外一些相关公司进行了大量的研究工作㊂经过多年的实际开发和研究，目前市场上的全水发泡聚氨酯组合料和泡沫大致有如下几种：（１）高异氰酸酯指数泡沫全水发泡组合料的组合聚醚比ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ发泡体系消耗多异氰酸酯组分（黑料）多㊂为了提高泡沫的强度和耐温性能，特别是在聚氨酯管道保温方面，需采用较高异氰酸酯指数的配方，黑料用量需要更多，聚合ＭＤＩ指数１５０ １６０（异氰酸酯指数１ ５ １ ６）使用较多㊂（２）开孔全水泡沫为了降低聚合ＭＤＩ指数至１００ １２０范围，同时保证泡沫在使用温度范围内不收缩，可适当提高全水泡沫的开孔率㊂但这样的泡沫导热系数和吸水率都很高，不适宜要求保温效果好的情况㊂（３）高闭孔和低异氰酸酯指数的全水泡沫通过改进聚醚分子结构和有机硅匀泡剂性能，既保证高的闭孔率，也保证有较好的泡孔强度，在低聚合ＭＤＩ指数下（１００左右），泡沫具有较好的耐热㊁耐低温性能和较低的导热系数㊂这也是未来全水发泡聚氨酯替代ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ较理想的技术㊂（４）沫状发泡近年来也有利用液态ＣＯ２和水并用的发泡方式，这种发泡方式俗称沫状发泡，就是以ＣＯ２作为物理发泡剂和水为化学发泡剂的方式，提高发泡的流动性，泡孔微细的情况下可以降低泡沫的导热系数，改善泡沫性能［５］㊂２㊀全水发泡项目的实施２ １㊀项目改造采用的原料和设备聚合ＭＤＩ（牌号ＰＭ⁃２００），万华化学集团股份有限公司㊂夹芯板专用全水发泡组合聚醚，聊城三力保温材料有限公司生产㊂由沈阳市益兴聚氨酯实验厂生产的全水发泡专用低黏度聚醚多元醇８３０５＃，与有机硅匀泡剂㊁催化剂㊁阻燃剂等助剂和水按一定比例混配而成㊂通过聚醚羟值和官能度的合理设计，得到低黑白料比的组合料㊂彩钢板，冠州集团有限公司㊂Ｈ１６０型高压发泡机（流量范围４０ １６０ｋｇ／ｍｉｎ）２台，配备带搅拌夹套罐，一机双枪，可以控制Ａ料（组合聚醚，白料）和Ｂ料（多异氰酸酯，黑料）的温度㊂Ｈ８０型高压发泡机１台，最大流量８０ｋｇ／ｍｉｎ㊂２ ２㊀聚氨酯保温夹芯板产品试制在聊城三力保温材料有限公司原有厂房和发泡现场进行，原有ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ发泡设备和生产线基本不用改造和调整㊂试制环境和工艺参数如下：用Ｈ１６０型高压发泡机，采用间歇式模具生产，设定压力１２ＭＰａ，Ａ料和Ｂ料温度２５ħ，模具温度４０ ４５ħ，吐料量为２０００ｇ／ｓ，设定组合聚醚和聚合ＭＤＩ的投料质量比为１ʒ１ ０５㊂ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ和水两种发泡体系采用自由发泡制备聚氨酯硬泡的发泡参数见表１㊂表１㊀聚氨酯硬泡两种发泡体系自由发泡参数发泡体系全水ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ乳白时间／ｓ１６１５凝胶时间／ｓ１１０１２０不粘时间／ｓ１８０２００自由泡密度／（ｋｇ㊃ｍ－３）３９ ２３８ ２㊀３㊀聚氨酯硬泡性能及其成本分析３ １㊀全水发泡聚氨酯硬泡的性能水与ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ分别作为发泡剂所制造的夹芯板外观平整光滑，硬泡体泡孔均匀，聚氨酯硬泡的性能比较见表２㊂表２的几个性能指标中，压缩强度依据ＧＢ／Ｔ１０２９４ ２００８‘硬质泡沫塑料压缩强度实验方法“测试，尺寸稳定性依据ＧＢ／Ｔ８８１１ ２００８‘硬质泡沫塑料尺寸稳定性实验方法“测试，导热系数依据ＧＢ／Ｔ１０２９４ ２００８‘绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护“测试㊂㊃８３㊃聚氨酯工业㊀㊀㊀㊀㊀第３４卷表２㊀水与ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ发泡制备的聚氨酯硬泡性能比较检验项目发泡体系１４１ｂ水指标要求密度／（ｋｇ㊃ｍ－３）４０４１ȡ３５导热系数／［ｍＷ㊃（ｍ㊃Ｋ）－１］２０ ０２６ ３ɤ２４压缩强度／ｋＰａ１９９２０９ȡ１５０尺寸稳定性（７０ħ㊁４８ｈ）／％０ ２００ ４８ɤ２ ０吸水率／％２ ０２ ２ɤ３ ０㊀由表２可见，全水发泡聚氨酯硬泡除导热系数较高外，其他指标基本正常，聚氨酯泡沫板具有较好的压缩强度，水发泡的聚氨酯硬泡其压缩强度不低于ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ发泡的聚氨酯泡沫；对于密度约为４０ｋｇ／ｍ３的泡沫，压缩强度都大于１５０ｋＰａ㊂经过一年多的冷冻㊁曝晒㊁室外自然存放，以及实际安装的冷库运行试验，全水发泡夹芯板没有发生泡沫与彩钢板之间粘结力下降问题，没有产生脱壳㊁凸凹变形㊁开裂㊁弯曲和局部收缩等不良现象㊂生产的全水泡沫泡孔细腻㊁均匀，导热系数适中，可以满足管道保温㊁夹芯板㊁外墙和冷库等场合的使用要求㊂全水发泡夹芯板做成的冷库运行半年左右，一切参数在正常范围内㊂３ ２㊀成本及环境效益分析与全水发泡替代前相比，每吨组合聚醚减少２００ｋｇＨＣＦＣ⁃１４１ｂ用量（按每吨组合聚醚含２０％发泡剂计算），按每年１０００ｔ组合聚醚计算，每年可以减少２００ｔＨＣＦＣ⁃１４１ｂ使用量㊂与常规的全水发泡组合料黑白料比１ ５／１不同，本项目研发的组合料黑白料比约１／１，这样就不存在聚合ＭＤＩ用量多而造成的成本增加㊂全水聚醚使用的水可以不计成本，但全水聚醚比普通聚醚成本高１６００元／ｔ左右，ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ目前市场价较高，采用本全水发泡技术可以降低成本，具有较好的经济效益㊂４㊀结束语经过一年多的试验，对全水发泡聚氨酯夹芯板的组合聚醚原料㊁助剂及各项工艺指标考核评估，并对原有设备和工艺参数进行修改后，全水发泡可以在ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ发泡间歇法板材生产线上使用㊂在设备不作大的调整基础上，能生产出合格的聚氨酯夹芯板㊂添加阻燃剂和阻燃聚醚，也能生产出合格的阻燃型全水发泡夹芯板㊂研发的全水发泡技术具有环保㊁安全㊁工艺简单㊁操作简便㊁成本合理等优势，是一种替代ＨＣＦＣ⁃１４１ｂ的路线之一㊂参㊀考㊀文㊀献［１］㊀孙博，郭晓林，邹宇田．我国聚氨酯泡沫行业氢氯氟烃加速淘汰第二阶段行业计划战略［Ｊ］．聚氨酯工业，２０１７，３２（Ｓ１）：１４－１６．［２］㊀景玲玲，冯卉，郭晓林．基加利修正案情况介绍［Ｊ］．聚氨酯工业，２０１７，３２（Ｓ１）：１７－１８．［３］㊀柏松，魏永祥，谢奕，等，全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的研制［Ｊ］．聚氨酯工业，２００２，１７（４）：３２－３４．［４］㊀陈一民，流芳，周蝉华，等．全水发泡非卤阻燃聚氨酯硬质泡沫塑料的制备与性能［Ｊ］．聚氨酯工业，２００７，２２（１）：２４－２７．［５］㊀沈晨光，陈军，陈金炎，等．液态ＣＯ２辅助水发泡在喷涂聚氨酯硬泡中的研究［Ｊ］．聚氨酯工业，２０１７，３２（４）：８－１１．收稿日期㊀２０１９－０７－２８㊀㊀修回日期㊀２０１９－１１－１２ＴｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡｌｌ⁃ｗａｔｅｒＢｌｏｗｉｎｇｉｎＨＣＦＣＲｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆＰＵＳａｎｄｗｉｃｈＰａｎｅｌＣＨＥＮＦｅｎｇｆｕ１，ＷＡＮＧＢａｏｆｅｎｇ２，ＤＯＮＧＬａｉｃｈｅｎｇ２（１．ＹｉｘｉｎｇＰｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＦａｃｔｏｒｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１００２０，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）（２．ＬｉａｏｃｈｅｎｇＳａｎｌｉＩｎｓｕｌａｔｉｏｎＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏ．Ｌｔｄ，Ｌｉａｏｃｈｅｎｇ２５２０００，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｗａｔｅｒｂｌｏｗｎｒｉｇｉｄｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｆｏａｍａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆｔｈｅｆｏａｍｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄｂｒｉｅｆｌｙ．Ｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｔｈｉｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓａｎｄｗｉｃｈｐａｎｅｌｐｒｏｄｕｃｅｄｗｉｔｈａｌｌｗａｔｅｒｒｅｐｌａｃｉｎｇＨＣＦＣ⁃１４１ｂｆｏａｍａｇｅｎｔｉｎａＨＣＦＣｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｐｒｏｇｒａｍｗｅｒｅｓｉｍｐｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｔｗｏｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｗａｔｅｒｂｌｏｗｎｐｒｅｍｉｘｍａｔｅｒｉａｌｓｗａｓｎｅａｒ１／１，ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｈａｄｇｏｏｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒｂｌｏｗｎ；ｒｉｇｉｄｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｆｏａｍ；ｓａｎｄｗｉｃｈｐａｎｅｌ；ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｂｏａｒｄ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ作者简介㊀陈凤福㊀男，１９５４年出生，高级工程师，多年来一直从事聚醚的研究工作，并获省级科技进步３等奖２项㊂㊃９３㊃第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陈凤福，等㊃全水发泡在聚氨酯夹芯板ＨＣＦＣ替代项目中的应用浅谈。
全水太阳能发泡技术
新一代太阳能热水器“全水型发泡技术”面世时间：2009-10-20 16:04:43 来源：中国节能住宅网近日获悉，淄博联创聚氨酯有限公司开发出一种可用于生产太阳能热水器水箱保温层的“全水型发泡技术”。
该技术用水和生物基聚醚多元醇（NOP）分别替代发泡剂和石油基聚醚多元醇（PPG）生产聚氨酯保温层，且无需改变传统发泡工艺中的“黑料”。
与传统发泡技术相比，“全水型发泡技术”的最大亮点在于绿色环保。
传统太阳能热水器水箱保温层聚氨酯发泡所用发泡剂多为HCFC-141b，虽然该物质对臭氧层的破坏小于CFC-11，但对臭氧层仍存在破坏作用。
以水为发泡剂替代HCFC-141b，对臭氧层的破坏降为“零”。
而且，HCFC-141b是石油基制品，采用“全水型发泡技术”，在避免紫外线污染的同时，也降低了石油消耗。
随着产业规模的扩大，制造太阳能热水器水箱保温层每年需消耗6万～8万吨聚氨酯泡沫，这就意味着每年需要消耗大量石油资源。
而利用NOP代替PPG生产聚氨酯保温层，可以有效减少对石油资源的消耗。
淄博联创开发的以植物油为基础的NOP，各项性能均可达到甚至超过PPG的性能，已在包括太阳能热水器在内的多个领域成功应用。
太阳能热水器在聚氨酯发泡过程中和报废时会产生大量废弃聚氨酯泡沫，而聚氨酯泡沫燃烧毒性大，自然分解又需要100多年，大多废弃的聚氨酯泡沫最终成为了“白色污染”。
目前，一些具有社会责任感的能热水器企业已经开始在一些领域采取应对措施，如太阳雨、力诺瑞特都在尝试使用HFC-245fa发泡剂。
然而，这种发泡剂虽然不会破坏臭氧层，但仍然存在污染问题。
“全水型发泡技术”的NOP为植物基，降解速度要快于PPG类物质，若再添加特殊光降解剂，可以实现对聚氨酯泡沫降解速度的有效控制。
普通聚氨酯泡沫自然降解需100年以上，NOP聚氨酯泡沫塑料则可控制在30～50年，而添加了特殊光降解剂的NOP聚氨酯泡沫塑料，暴露在光线中5～10年就会分解，在没有光线时，降解速度并不加快。
运用硬质聚氨脂泡沫塑料做保温层——一种提高电饭锅节能效果的新措施
注 ：试 验样品为 ：Ｃ Ｘ ４ － ５ （２ Ｖ ７ ０ ） Ｆ Ｂ ０ Ｊ ６ ２０ ／ ０ Ｗ
预 热 ：工件预
由以上试验结果来看 ．泡沫在 电饭锅 正常工作 状态和非 热温度 ７ 。 ８ 。 ０Ｃ ０Ｃ 正常状 态下若 无明火 ．则不会产生 明显变形 、失重 ．起火等 （ 据气 温适 当调 根 现象 较为安全 ．且耐热性优于 电饭锅 上采用的塑料件 。 （ ）安全卫生性能 实验 ５ 整） ： 熟化 ：发泡 后
体。 温 适 当调整 ．若发
（ ）热效 率实验 （ ６ 见表 ５ ） 热效 率，保 温能耗
表５
泡 良 好 则 无 需 熟 化） 。
图 ２加热 曲线示意图
时 间
性能分析
在外壳和内锅罩 之间采用硬质聚氨脂泡沫塑料作保温层 ． 使 电饭锅的各项性能 有较 大改变 。． 可 节 ％ 保
发泡料材料的选择 通过对 电饭锅在正常和非正常工作状
态下 的温度测试 ，我们初步选用全水发泡材料 ：聚醚组合料
（ Ａ组分 ） ，牌号为 Ｒ 一 ８ ５ Ｈ （ Ｗ ２ ４ Ｆ 顺德容威 聚氨脂保温材料
厂 ） 初 ＭＤ（ 组分 ） Ｉ Ｂ ，牌号为 ４ Ｖ ０ （ ４ ２ Ｌ 德国 ｂｙｒ ａｅ 公司 ） 。
。
电费 开支 的一 个重 要 但不 明显 。
组成 ， 且所 占比例一般 家政策 ， 还是 消费者市 场导 向． 要求家用 电 都
图 １圆形电饭 锅
２填 充保温材料 的 电饭 锅经过 １ ０Ｃ、 ｈ 。 ５ 敞开 式老化 １ ８ 轮
、
较大 。因此 ， 无论 是国 后 的外观变化 （ 下表 ） 见 。
（ ）泡沫物理性能试验 ３
了其节能研 究 ．虽有少数厂家作过尝试 如在 电饭锅 内增加 电饭锅 的控 制电路非常简单 若从 电路上去研究如何节能不 会有太大效果 ， 除非彻底改变加热方式 如采用 电磁加热 但 其成本及价格在国内将会令人无法接受 。 硬 质聚氨脂泡沫塑料 是一种绝热性 能优 良的保 温材料 。
广东科龙公司开发新型保温电饭煲
④天津研制Ａ Ｄ型聚醚多 元醇
一
产品的评价标准高 出 ８ 保温时的能耗仅为国家节 ％，
能产 品评价 标 准 的 ９ ５ ． ％。 新 保 温 电饭 煲 具 有 煮饭
种可与四氢呋 喃聚醚共混、 采用预聚体法和半
维普资讯
聚氨酯信 息 快 、 温 时 间 长、 电少 、 保 耗 热效 率 高 等优 点。 并且 ， 电 饭 煲锅 体 由于采 用 了硬质 聚氨酯保 温层 ， 强度大 为增 强， 免 了普通饭 煲表 面易 碰凹 的缺 陷。新 型保 温 电 避 饭 煲 系列 产 品 其 优 异 的 保 温 性 能， 色的 烹 煮 效 出 果 ， 市后 获得 消 费者 的 喜 爱， 品在 初 次投 放 的 城 上 产 市供 不应 求 ， 销 商纷 纷要 求 科 龙 公 司加 大 产 品 投 经
． ：
应用试 验 ｌ
全 破坏纤 维的链 段 规 整性 。纤 维 具 有 一定 的耐 沸水
扩试制得 的成品， 在进 口复合机 （ 本 富士 １０ 日 ５
型干 式复 合 机 ） 车 速 ８ｍ／ ｉ 进行 上 机试 验 ， 上， ０ ｒ ｎ下 ａ 得 到 的 复 合 包 装 袋 （ Ｅ ／ ／ Ｐ ， Ｅ ／ ＯＰ ／ Ｐ Ｔ Ａ１ Ｐ Ｐ Ｔ Ｂ Ａ Ｃ ＣＰ Ｐ ）内装 ４℃ 饱和食 盐 水 ， Ｇ １０４ ８进行 Ｏ 按 Ｂ ００ —８ 蒸 煮试 验 （２ ℃ 、５ ｎ ， １７ ４ｍｉ）包装袋 完整 ， 无针 眼、 脱 无 层现象 出现 。 蒸 煮 前 Ｔ 一型 粘 接 剥 离 强 度 均 大 于 ５ １ｍｍ，蒸 煮后 均大于 ８６ １ｒｍ， 的 无法剥 Ｎ／５ ．Ｎ／ ５ ａ 有 离， 材破 坏 （ 表 ２ 。 内装 有番 茄酱 、 椒 酱、 ％ 基 见 ） 辣 ３ 醋酸 （ 质量 比 １１ １ 或装 有 色拉 油 、 茄酱 、 ％ 醋 ： ：） 番 ３ 酸 （ 质量 比 １１１ ： ：）或装 有 ４２ 醋 酸 的包 装袋 ， ％ 分 别 进行蒸 煮试 验 ， 也末 见包装袋 有 脱层现 象。 试验结 果表 明， 制的 胶 粘 剂 能复 合 高 温蒸 煮 食 品 袋， 研 且耐
聚氨酯泡沫在家具中的应用
聚氨酯泡沫在家具中的应用
聚氨酯泡沫在家具制造中具有多种应用，主要包括缓冲、支撑、隔音和保温等方面。
1. 沙发和座椅：聚氨酯软泡是制作沙发家具、枕头和坐垫的常用材料，因为它能提供良好的缓冲性能，增加家具的舒适度。
2. 床垫和床褥：慢回弹聚氨酯泡沫，也称为记忆泡沫，因其优异的压力分散能力，被广泛应用于床垫和床褥中。
这种材料能够根据人体的压力分布自动调节承托力，促进血液循环，减少翻身次数，从而提高睡眠质量。
3. 隔音内衬：聚氨酯泡沫具有隔音性能，可以用于家具的内部结构，如隔音内衬，以提高家具的整体隔音效果。
4. 保温隔热：聚氨酯硬泡体因其低导热系数，具有良好的保温隔热性能，可以用于家具的某些部分，以提高能效和舒适度。
5. 儿童玩具：聚氨酯泡沫还被用于制作儿童玩具，因为它安全、卫生、耐用，并且成本较低。
6. 医疗康复设备：在医院病床和轮椅坐垫等医疗康复设备中，慢回弹聚氨酯泡沫可以降低接触点的压力，增加患者的舒适感。
7. 汽车内饰：聚氨酯泡沫还可以用于汽车内饰的制作，如发动机噪声防治的隔音材料，以及地毯底衬等。
聚氨酯泡沫因其独特的物理特性，在家具制造中扮演着重要的角
色，不仅提升了家具的实用性和舒适性，还为家具设计提供了更多的可能性。
全水低密度热塑性聚氨酯泡沫的制备
全水低密度热塑性聚氨酯泡沫的制备王金张谦和刘新建赵怡（北京科聚化工新材料有限公司北京102200）摘要聚氨酯顶棚泡沫是一种热塑性泡沫，具有吸音、隔热、自支撑等功效，是广泛用于汽车顶棚生产的一种基材。
本文就热塑性顶棚泡沫的制备原理、测试方法及近期开展的新技术做了扼要介绍，对生产实践具有一定的指导意义。
北京科聚近期开发的组合聚醚W ANEFLEX 593和改性MDI WANNATE 8214可以很好地搭配用于生产湿法顶棚泡沫，具有密度低、性能优异、抗烧心和吸音性能优异等优点，可以很好地满足客户的使用要求。
前言近年来，我国的汽车行业得到了迅猛的发展，尤其是轿车，得到了爆发式的增长。
2000~2010年间，汽车产量年均增长超过20%，汽车产销总量突破1800万辆，成为全球最大的汽车产销国。
随着汽车的快速发展，汽车的轻量化、舒适性等已经越来越成为人们关注的焦点。
汽车内饰材料作为汽车的重要组成部分，已经引发了人们足够的重视。
[1~2]顶棚内饰作为汽车内饰的重要组成部分，能够起到明显的吸音、隔热等作用。
汽车顶棚内饰主要有两种：软顶和硬顶。
随着我国汽车工业的发展，软顶已逐渐被成型硬顶所替代。
由于聚氨酯泡沫有着不可比拟的优越性，在汽车顶棚材料中已经逐步取代其他材料，成为主要的材料。
传统的聚氨酯顶棚制作工艺分为干法和湿法工艺。
现阶段，国内主要聚氨酯顶棚生产为干法工艺。
干法工艺要求泡沫的密度偏大，刚性较强，延伸率一般即可；湿法工艺的泡沫要求较高的延伸率，同时可以达到更低的密度。
随着汽车产业的发展，轻量化设计已经成为汽车发展的一种趋势。
湿法工艺的泡沫密度较低，成为愈来越多汽车内饰厂家所选择的工艺。
[3]各大聚氨酯供应商早已开始了对聚氨酯顶棚组合料的研发，伴随着轻量化的发展趋势，相对密度偏低的湿法顶棚泡沫基材已经成为各大聚氨酯原料供应商的研发重点。
由于泡沫的低密度化，需要大量的水作为发泡剂保证整体密度，而水与异氰酸酯反应生成大量热，容易造成泡沫烧心；同时水和异氰酸酯反应生成的脲相，极大的影响着泡沫的韧性，容易导致泡沫在成型过程中压裂；在中高档车型中，还对顶棚内饰有着一定的吸音要求，这些都导致了顶棚系统有着较高的技术门槛。
聚氨酯海绵全水真空发泡技术
海绵就是泡沫密度低于18 kg/m3以下的低密度PU，方法通常是水用量超过4.5份（每100份多元醇），TDI用量超过55份，泡沫的散热问题就非常突出，由于泡沫内部的热量不易散发，在发泡过程中温度自动升温超过180℃，会引起泡沫自燃，导致火灾危险。
国内外解决办法有三个，即负压发泡技术、强制冷却技术和液态CO2发泡技术。
1、负压发泡技术通常，泡沫发泡过程中，泡孔要承受大气压、泡沫自身重量和发泡时的气体膨胀力这三种压力。
P1为大气压力，P2为泡孔内部气体膨胀而使泡孔受到的向外膨胀压力，G为此泡孔上方的泡沫体重量。
在P≥P1＋G＋P2下，泡沫才能上升。
在负压下，P1是一个变量，P2是受P1影响的变量。
根据我们实验：一旦在发泡时泡沫料所受的外部压力减少30%（即低于大气压力30%），泡沫塑料的密度可以降低15％～20％；当泡沫外界压力减少50%时，泡沫密度能降低25％～30％。
一般，在0.1 MPa（1 atm）下，用水量在4.3份(每100份聚醚多元醇)情况下，可制得密度为24 kg/m3左右的块泡；当外界压力降为0.05 MPa时，同样4.3份水可制得密度为16 kg/m3的块泡。
值得注意的是，必须适当调整泡沫的上升及凝固时间，即延长上升时间、缓迟凝固时间，以保证泡沫在负压下有充分的发泡机会。
对于连续平顶块状海绵，“负压发泡”的设备投资大，中小企业难以承受，但对于“箱式发泡”，其投资成本不会太大。
建议：建一个圆筒型真空房，形似“真空干燥箱”，再添一台抽气量大的真空泵，以保证在30 s内达到所需的真空度。
2、强制冷却技术本技术的特点是保证软质泡沫塑料体的中心温度不超过170℃，避免自燃及火灾的发生。
强制冷却的目的是在采用高含水量条件下生产出低密度海绵时，保证泡沫体内部温度不超过临界温度170℃。
在操作上，这种方法是可行的。
只要控制好发泡时间不超过30 min，将大块泡沫移入强制冷却室，使泡沫继续熟化，即可达到目的。
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全水发泡聚氨酯泡沫塑料在电饭煲中的应用
刘颖熊卫红关志强
(广东科龙电器股份有限公司顺德528303)
摘要：将全水发泡聚氨酯泡沫塑料用于节能电饭煲的保温层。
介绍了聚氨酯泡沫塑料的耐热性等性能，以及节能电饭煲的节能实验数据。
这种电饭煲具有良好的节能效果。
关键词：聚氨酯；全水发泡；电饭煲；节能
电饭煲是一种普通家用厨房电器，在城镇居民家庭的普及率和使用频率很高。
虽然电饭煲的功率一般为500～800 W，耗电量不是很大，但由于其使用频繁，其耗电量也可观。
因此，要求家用电器生产厂生产出节能电器产品。
研究电饭煲在煮饭、保温过程中的节能降耗技术无疑具有巨大的社会效益和经济效益。
硬质聚氨酯泡沫塑料是一种绝热性能优异的保温材料。
电饭煲的节能技术实际上就是提高电热能的利用率、降低保温时的耗电量。
从此意义上讲，电饭煲的节能与电冰箱（蓄冷）、电热水器（蓄热）等的节能存在相似之处。
因此，将电冰箱保温用的聚氨酯泡沫塑料做电饭煲保温层应该是完全可行的。
科龙电器股份有限公司在聚氨酯发泡方面拥有成熟的技术。
由于电饭煲通常是在高温下工作，因此要求泡沫在高温下不能释放出对人体有害的物质，并且不能出现易燃易爆等情况。
现在聚氨酯发泡应用中比较安全的HCFC-141b发泡体系却存在较大气味，不能为人接受，所以，综合考虑，本试验倾向于采用全水发泡体系[1]。
水发泡聚氨酯硬泡体系的臭氧消耗潜值(ODP)为零，发泡材料的环保及安全卫生性符合要求。
最终决定采用消毒柜用全水发泡聚氨酯泡沫塑料作为电饭煲的保温层，希望通过此项技术的应用能够使电饭煲达到节能的目的。
1 实验
1.1 原料
组合聚醚（A组分），牌号为RW8254HF，顺德容威聚氨酯保温材料厂；
粗MDI（B组分），牌号44V20L，德国Bayer公司。
1.2 试验工艺参数
本试验所采用的发泡体系为在容威聚氨酯保温材料厂原有的全水发泡体系基础上，与容威聚氨酯保温材料厂共同研究开发出来的，所作的试验均在本公司产品CFXB40-J56(220V/700W)型电饭煲上进行。
原料配比（质量比）：A∶B＝1∶2
A、B两组分温度：23～27℃
混合：搅拌2500 r/min；搅拌时间10～12 s(可根据气温适当调整)。
工件预热：电饭煲工件预热55～70℃（可根据环境温度适当调整）。
熟化：发泡后的电饭煲要求在60～70℃环境中熟化10min，若发泡良好可无需熟化。
2 试验结果分析
2.2.1 泡沫物理性能
电饭煲用全水发泡聚氨酯泡沫塑料在200℃考验5 h的物理性能变化测试见表1。
泡沫的密度为28～32 kg/m3，压缩强度为0.148 MPa (企标≥0.12 MPa)。
由表1数据可知，该全水发泡系统泡沫完全满足科龙电器股份有限公司的《电饭煲用聚醚组合料及产品发泡成型技术》企业标准。
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表1 全水发泡聚氨酯泡沫的物理性能变化
企业标准实测值
泡沫密度（kg/m3）30±2 30.2
压缩强度(垂直)/MPa≥0.120 0.148
压缩强度变化率/%≤5 －1.3
失重率/%≤6 4.6
线性尺寸变化率/%
长≤2 0
宽≤2 －0.46
高≤2 －0.41
注：压缩强度变化率、失重率及线性尺寸变化率的试验条件是200℃ 5h。
2.2 耐温性能
2.2.1 耐高温性能
为确保在高温下材料不受影响，本试验测试了电饭煲内锅灶在工作状态下不同部位的温度分布及泡沫耐热温度上限。
测试部位见图1。
图1 电饭煲在工作状态下温度测试示意图
在煲水状态下，A点(取发热盘上任意一点)温度为108℃，B点(取内锅灶上任意一点)为86℃,煲饭状态下A点温度为141℃，电饭煲内锅灶上的过热保护器最高设定温度为165℃，而本系统是在消毒柜用全水发泡聚氨酯的基础上进行改进工作开发的，泡沫的耐热温度上限为200℃、5 h，因此，本系统完全满足安全要求。
高温老化试验是检测电饭煲耐热性能重要指标之一。
全水发泡聚氨酯材料在高温下5 h后的导热系数见表2。
表2 全水发泡聚氨酯泡沫的导热系数变化
试验条件常温180℃200℃
33.83 33.59 33.45
导热系数/mW•(m•
K)-1
导热系数变化率/%－－0.7 －1.1
表2数据说明，聚氨酯全水发泡体系的泡沫经高温老化后，导热系数变化很小。
同时将电饭煲经过180℃、5 h的敞开式老化试验，聚氨酯泡沫材料变黄，但未变形、未脱层，而塑料件（中环）则严重熔融变形。
由此可见，所采用的聚氨酯泡沫塑料耐高温老化性能良好，优于其它塑料件。
2.2.2 低温可靠性试验
将聚氨酯泡沫保温材料的电饭煲放入－20℃的条件下冷冻3天后，在室温下恢复30 min，发现电饭煲的聚氨酯泡沫材料保温层表面基本上没有明显变化，也未见泡沫与金属件之间发生脱离现象。
可见，
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聚氨酯全水发泡体系泡沫在低温下未有明显收缩，与电饭煲的金属件的粘接性也较好。
2.3 产品安全性测试
断开电饭煲熔断器电路，让电饭煲连续通电，发现在通电后8 min时聚氨酯泡沫与内锅罩接触面温度升到185℃，电饭煲塑料件及泡沫外形无变化；9 min时，泡沫与内锅罩接触面温度达200℃，此时，电饭煲塑料件衬盖变形，中环融化，泡沫外形则无变化；到13min时，聚氨酯泡沫与内锅罩接触面温度已达240℃，则只有与内锅罩接触处发生炭化现象，但未燃烧。
由此试验结果说明，聚氨酯泡沫在电饭煲正常和非正常工作状态下不会产生明显变形、失重及起火现象，较为安全，且耐热性优于电饭煲上采用的塑料件。
2.4 节能电饭煲的保温性能
2.4.1 热效率、保温能耗
与传统的电饭煲相比，用聚氨酯泡沫做电饭煲的保温层，能有效地阻止煮饭过程中的传导及热辐射，并与煲盖的密封圈一起，形成一个密封的、均匀的热场，因此能更有效地提高电饭煲产品的热效率，降低保温能耗，节约了电能。
用聚氨酯泡沫做保温层的节能电饭煲的热效率、4 h保温能耗的测试结果见表3。
表3 节能电饭煲热效率及保温能耗
标准值测试值
热效率/%≥75 86.4
耗电量(保温4 h)/ W·h≤70 0
注：检测标准参照GB12021.6－89《自动电饭锅效率、保温电耗限定量及测试方法》，以上数据由国家日用电器质量监督检测中心提供。
从表3可看出，保温节能电饭煲的热效率及保温能耗完全合格。
2.4.2 升温与降温速度
用功率均约为703W的电饭煲做升降温试验，将4.0 L、温度为13.8℃的水加热到100℃，所需的时间以及电饭煲外壳温度见表4。
在电饭煲中100℃的水冷至不同温度所需要的时间见表5。
表4 煮水升温时间及温度的测试
升温时间/min 外壳温度
/℃
无保温层28.3 39.6
加保温层23.2 35.9
表5 电饭煲的降温时间(min)
温度
/℃
未加保温层加保温层
90 63.3 66.9
80 102.2 110.3
70 153.3 171.3
60 217.2 250.3
由表4、表5的结果可以看出，采用加聚氨酯保温层的电饭煲具有一定的保温性能，因此可明显地缩短煮饭时间，节省电能。
3结束语
科龙公司的节能电饭煲在电饭煲外壳与内锅罩之间采用环保的聚氨酯全水发泡，提高了产品的强度，有明显的节能效果，可减少了热量损失，加快煮饭速度；另一方面，电饭煲保温阶段加热次数明显减少，水分散失量大大减少，使电饭煲长时间保温，同时兼顾米饭的口感，给今天人们快节奏的生活带来极大
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方便。
参考文献
1 宋聪梅,童俊,罗振扬.全水发泡聚氨酯硬质泡沫塑料的研制.见:深圳聚氨酯国际会议论文集. 2002.137～139
The Application of All-water Blown Polyurethane Foam in the Electric Cooker
Liu Ying Xiong Weihong Guan Zhiqiang
(Guangdong Kelon Electrical Holding Co. Ltd，Guangdong Shunde 528303)
Abstract: An all-water blown rigid polyurethane foam is used as the insulation material of energy-saved electric cooker. The properties, especially heat-resistance of the polyurethane foam, and the energy-save experimental data of the electric cooker are introduced. The foam-insulated electric cooker has good energy saving effect.
Keywords: polyurethane; rigid foam; all-water foaming; electric cooker; energy saving
作者简介：
刘颖女，1973年生，化工工程师，1996年毕业于成都科技大学，从事聚氨酯发泡技术开发及现场生产管理工作。
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