HCFC―141b型组合聚醚发泡绝热材料

HCFC―141b型组合聚醚发泡绝热材料

【摘要】本文简述了聚氛酯泡沫行业无氟替代进展，介绍了采用HCFC-1416型组合聚醚的优点及其物理化学性能，同时论述了太阳热水器行业使用该组合聚醚建议的发泡工

艺条件。采用HCFC-1416型组合聚醚完全可以适用太阳热水器生产。

【关键词】聚氛酯HCFC-141b 组合聚醚太阳热水器发泡工艺条件

3 HCFC-141b型组合聚醚性能及泡沫性能

HCFC-141b型组合聚醚物理特性、反应状况及其泡沫性

能分别示于表1、表2、表3。

1 引言

随着世界经济和社会的发展，人类活动对环境的破坏日益严重。如氟里昂（CFCs）等对大气臭氧层的破坏，导致紫外线照射增强并威胁到人类及其他生物的生存，是目前人类极为严重的环境问题之一。从2005年开始，保护臭氧层进

入履约关键期。依照《蒙特利尔协议修正案》及国家CFC替代计划：能产生破坏臭氧层的物质到2005年削减50%、到2007年削减85%、到2010年削减到零，这是一个艰巨的任务。在聚氨酷泡沫业代替CFC-11后，对不同的泡沫采取的不同的办法。主要的替代类型有：HCFC（氢氯氟烃）、HFC（氢

氟烃）、HC（烷烃）、液态COZ或水。有替代的CFC聚氨酷泡沫发泡剂，其主要特性：如工艺性（沸点等）；绝热性能（气体热导率）；是否易燃、价格、毒性，各有其优势和不利之处。采用聚氨酷泡沫发泡剂，除考虑本身的性质外，还需对聚醚多元醇、匀泡剂、催化剂等原料体系进行适当的改善，使配方聚氨酷达到优化。在取代CFC初期，尽管有人主张一步到位，采用ODP值为零的发泡，如用作制冷剂已商业化的气态HFC、有易燃易爆性的戊烷等，经过研究，其综合物理特性、发泡工艺特性和价格都不合理，不少泡沫厂倾向于采用对其性能了解最充分的HCFC-1416作为一种过渡的替代发泡剂。HCFC-141b常温下是液体，沸点比CFC-11略高，发泡工艺特性与CFC-11相似。相对于气态的如HFC-134a或液态的可燃性戊烷发泡剂来说，工艺操作上比较方便，可以在CFC-11发泡的生产设备上使用，无需对设备进行改造。另外从泡沫塑料的物理特性方面考虑，在所有的CFC替代产品中，HCFC-141b的气体热导率相对较低，与泡沫的两大主要原料多元醇和异氰酸酯相溶性好，泡沫性能与CFC-11的相近。在不增加设备的条件下HCFC-141b是太阳热水器生产厂家的最佳选择。山东东大聚合物公司从HCFC-141b体系泡沫物性、体系各组分的相容性、稳定性、发泡加工工艺特性等方面入手，着手研制HCFC-141b系列发泡剂，并在太阳热水器生产中取得了一定的应用效果。

2 实验

2.1 主要原材料

聚醚多元醇、泡沫稳定剂、叔胺催化剂、金属类三聚催化剂、HCFC-141b、异氰酸酉旨

2.2 基本配方

4 对发泡工艺条件的建议

根据国内目前的现状，从组合聚醚的工艺性能和泡沫性能两方面考虑，我们认为太阳热水器的发泡工艺应具备以下条件：

4.1 温度

环境温度：15-35"为宜。

A、B料温度：高压发泡机20±2"，低压机40±5"。

4.2 模具（夹具）

发泡过程中，应保持水箱外桶不变形，内桶不偏心，模具是一个很重要的因素。聚氨酯在发泡过程中产生的压力为0.5-1.0Kg/cm2，水箱在承受发泡压力时，易发生变形，这需要有内外模具来承载压力，模具应具备足够的强度。根据太阳能热水器构造的实际情况，可向内桶充人压缩空气使内桶承载一定的压力。

模具温度应控制在40±5"，以便泡沫迅速熟化，将成型收缩率降至最小。

4.3 发泡设备

彻底淘汰原始的手工发泡方式，改用浇注机发泡，有条件的厂家可用高压浇注机。聚氨酯发泡时，A料和B料在发泡机混合室内停留的时间很短，一般只有几分之一至几秒，混合效率是一个很重要的因素。黑料和白料混合均匀，泡沫的泡孔细密、导热系数低、保温效果好。

4.4 模压泡充填

解决泡沫收缩问题的最佳方案应是采用模压泡填充，将目前普遍采用的多次浇注自由发泡改为一次浇注过量填充，过填充率一般为10±15%，确保在泡沫凝胶之前填满，彻底消除凝胶之后形成的不良泡沫。

4.5 开模时间

温度是影响热水器开模的重要因素。温度包括环境温度和模具温度。温度高，开模时间短。太阳能热水器发泡后一般10分钟左右开模，在实际生产过程可根据温度、过填充量、保温层厚度适当延长或缩短开模时间。

5 结论

实践证明，HCFC-141b型组合聚醚具有优异的工艺性能，极佳的制品性能，完全可以在太阳热水器行业中推广使用。