聚氨酯发泡技术的最新进展(一)

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近2年来，随着“洁净”发泡剂在聚氨酯发泡产品中的强制使用，人们纷纷改进了材料的配方。然而，在解决了发泡剂替换问题以后，加工商们又开始考虑能够降低成本、改善加工性能的新的配方。

最近，在由聚氨酯工业联合会（API）发起的“聚氨酯2006”会议上，人们谈论的主题是目前正在进行的技术革新。据说，最新的技术进展包括建筑领域中用于硬泡塑料的多元醇，以及用于家用器皿和建筑等方面的增强型发泡剂，即用HFC-245fa发泡的绝缘泡沫。

此外，关于PUR刚性泡沫的几个小问题也悬而未决，例如压力/发泡和现场浇注类型。先前EPA要求用HCFC-22 代替HCFC-141b，前者是暂时的替代品，因为它也属于Clean Air Act中的 612条款所规定的将于2010年1月1日前被逐步淘汰的物质。

会上，将PUR技术应用于汽车内饰件引起了人们的注意，其中一种神奇的喷雾工艺可用于隔音以及为PUR表面带来柔软的触感。

取代HCFC-22

来自EPA的消息称，淘汰HCFC-22的期限被提前了2年，即到2008年1月1日为止。在过去的3年里，HCFC-22被广泛应用于硬泡领域，EPA期待能够尽快使非ODP发泡剂得到应用，包括冷藏设备（例如冰箱、冰柜冷藏车等），车门和建筑用板材（包括连续和非连续的金属表面发泡板）。

HFC-245fa 目前在硬喷涂泡沫绝缘板的应用上占统治地位。新型多元醇和添加剂使 245fa 泡沫塑料成本更低，且更易加工(图片来自Honeywell公司)

现在，加工商们不得不在价格以及发泡效果和加工性能等方面选取一个平衡点。目前，HCFC-22的价格大概是$1.50/lb(1lb=0.4536kg)。而2种气态、不易燃的氟碳化合物已经在家用冰箱、热水器和硬泡沫板领域中占据了统治地位，一种是HFC-245fa（由北美生产商Honeywell International以Enovate 3000销售），在过去的一年里其价格从$4/lb 涨到$4.50/lb；另一种HFC-134a的价格从$2/lb涨到大约$3/lb。

此外，异戊烷、正戊烷以及环戊烷的价格目前也在变化，从50?/lb到90?/lb不等。液态的甲酸薄荷醇酯基的Eate目前被广泛应用在喷涂泡沫绝缘板以及整皮泡沫的生产上，这些产品可用于自行车座椅、高尔夫手推车轮胎和汽车靠背等方面。Eate能够和其他发泡剂混用，据说其绝缘值介于HFC-245fa和戊烷之间，价格与碳氢化合物具有可比性，且不易燃。其他发泡剂还有水发泡以及联合发泡剂。

Arkema的Transcend TDCE 添加剂使HFC-134a现场发泡更好，能够取代HCFC-22 ，同时改善了材料的可加工处理性能、流动性和黏性

在会议上，至少有3个代表提出了HCFC-22的替代物。Bayer MaterialScience的研究者在两种商业化的HCFC-22 发泡体系中选择了一种发泡剂用于冰箱门和冷藏车。对于冷藏车上的应用，Bayer发现，HFC-134a, HFC-245fa以及一种80/20环戊烷/异戊烷混合物的发泡性能能够达到HCFC-22的水平，当然，对于它们的长期尺寸稳定性以及与表面的黏性目前还无法进行完整的评估。但是Bayer发现，用戊烷混合物生产的发泡板在1个月后发生了收缩，而用HFC和HCFC-22生产的发泡板则未发生收缩。

从采用HFC-134a、HFC-245fa、环戊烷和水发泡的泡沫门板来看，这4种发泡剂的生产性能与HCFC-22相似。其中，水发泡系统提供了更高的最小填充密度，从而使门板的密度得到提高；而HFC-245fa的发泡压缩和拉伸性能更低。当然，长效性能和粘接性能还无法比较。

与此同时，Arkema介绍了HFC-134a与该公司的Transcend TDCE的混合物代替HCFC-22用于现场浇注的检测结果。以前，Arkema就已经证明了TDCE在减少蒸汽压力和134a/多元醇粘度的效果，它大大降低了真空数目和发泡的程度。据说，用TDCE取代部分的HFC-134a和水，从而使HFC-134a/TDCE/CO2的摩尔比是50:25:25。由于降低了蒸汽压力，同时加入了快速发泡剂，因此这样的混合比率更容易加工。另外，该发泡剂还改善了流动性、黏性和尺寸稳定性，其性能超过了 134a，与HCFC-22相似。同时，TDCE发泡材料的热传导率也令人满意。

Foam Supplies公司的Eate发泡剂能够进行成本更低的现场发泡，并具有良好的尺寸稳定性和阻燃性能，且密度较低。该公司认为，Eate是取代HCFC-22 用于门板的最佳产品。最近，该公司的Eco1浇注发泡系统由Underwriters Laboratories进行了25FS/300发烟速率检测，用于检测的样品厚6in（1in=25.4mm）。据报道,这一产品已经通过了Factory Mutual的全面Corner Wall燃烧测试。