當(dāng)聚氨酯泡沫工業(yè)按照環(huán)境規(guī)定要求轉(zhuǎn)換成“更清潔”的發(fā)泡劑時，焦點集中在如何降低成本和如何優(yōu)化性能上，其中包括機械性能、可燃性和熱保溫值諸多方面的改善。
在由聚氨酯工業(yè)聯(lián)合會（API）主辦，拉斯維加斯“2004聚氨酯大會”上，技術(shù)講座主要圍繞含HFC-245fa,HFC-134a及戊烷的硬性PUR發(fā)泡泡沫展開。演講人員提出了減少HFCs含量，從而降低成本的新配方；介紹了多元醇、異氰酸鹽（酯）、表面活性劑、催化劑、阻燃劑和其它在無臭氧消耗發(fā)泡方面有輔助催化性能的添加劑。一種新型軟異氰酸酯HR泡沫給耐燃性車座提供了新方法。會上也討論了設(shè)備開發(fā)，如改進的聚氨酯發(fā)泡機混合頭及以PUR泡沫作背襯的熱成型塑料片材在冰箱門和機車蓋上的使用。
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| HFC-245fa以其不易燃 性和高絕熱性能受到廣 泛應(yīng)用，例如保溫屋頂 |
HCFC轉(zhuǎn)換進程
所有主要硬質(zhì)泡沫在轉(zhuǎn)變成零臭氧消耗潛能發(fā)泡劑上都有很好的應(yīng)用。在北美，最初的爭論方是氫氟酸鹽HFC-245fa、HFC-134a以及烴、環(huán)戊烷、異戊烷。而最近的爭論方是甲烷基。
HFC-245fa以其不易燃性和高絕熱性能受到廣泛應(yīng)用。例如，能在保溫屋頂、隔層、油箱、 以及斷接金屬板方面作為接地的涂層泡沫。戊烷和戊烷衍生多元醇的缺陷在于它們易燃。但是，如果選擇安全可靠的方法，它們能安全并廣泛使用在PUR發(fā)泡產(chǎn)品中，如冰箱、冷凍箱（主要在歐洲）、水加熱器、構(gòu)造板及保溫管等。
用戊烷發(fā)泡的泡沫的保溫性能與含HFC-245fa和HFC-134a的泡沫相當(dāng)。兩種HFCs的GWP數(shù)值大約比戊烷大500倍。
零臭氧消耗潛能，零GWP的 Ecomate發(fā)泡劑的可燃特性類似于HCFC-141b；其高溶解性、低分子重量、高發(fā)泡功效和低揮發(fā)性使它們比HCFC-141b或HFC-245fa更有效。例如：發(fā)泡層 使用15%的HCFC-141b，可能與使用5%-6%的Ecomate獲得的密度是相同的。
在過去的三年中，Ecomate一直用于商業(yè)上，如飲料自動售貨機和冷凍機的PUR保溫泡沫。除此以外，還有冰箱、物料板和噴發(fā)硬質(zhì)泡沫的應(yīng)用測試中。
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| 一種新型高彈性泡沫， 能降低汽車座墊的可 然性 |
經(jīng)濟應(yīng)用型泡沫
許多努力和各種解決方案直接指向改善HFC-245fa型泡沫的性能和降低其成本。如Bayer材料科學(xué)報道：通過使用較少的245fa和增加水含量產(chǎn)生更多二氧化碳的方法使泡沫更經(jīng)濟。Bayer研究員指出：當(dāng)平均K因子僅僅增加11%時，HFC-245fa卻能降低68%（從12.5%到4%）。另一個降低泡沫成本的策略是：在含有HFC-134a的情況下，在原有基礎(chǔ)上減少HFC-245fa的級別。
研究人員指出：由于0.123至0.129左右是非常低的K系數(shù)，所以使用HFC-245fa和水是最好的選擇；對于0.130至0.136之間的K系數(shù)，以HFC-134a和245fa作為發(fā)泡劑，該泡沫的價格更加合理，盡管這些系統(tǒng)可能需要特殊的設(shè)備來處理氣態(tài)HFC-134a；對于K系數(shù)在0.137以上的應(yīng)用，可選擇HFC-134a或環(huán)戊烷作為單一發(fā)泡劑。
DOW化工公司已經(jīng)開發(fā)出一種新的多元醇技術(shù)，該技術(shù)能使泡沫使用更少HFC-245fa而具有更強的膨脹，并維持k系數(shù)。
DOW化工公司用245fa和新開發(fā)出的多元醇設(shè)計出一種能為客戶定制發(fā)泡系統(tǒng)助一臂之力先進模型。該模型能按照用戶要求載入一種發(fā)泡系統(tǒng)，并預(yù)測其活性、密度、發(fā)泡劑指標(biāo)、保溫性能以及脫膜發(fā)泡。
據(jù)Degussa報道，新型硅樹脂表面活性劑能提高HFC-245fa的發(fā)泡質(zhì)量，并使其在泡沫中發(fā)揮更大的效用。使用一種最佳的表面活性劑能降低凝固密度，并使其充填密度降到最低。同時，還能在“新一代”HFC-245fa系統(tǒng)中提高k系數(shù)。該系統(tǒng)包括具有不同水分含量，或是與HFC-134a共同作為發(fā)泡劑。
在帶有HFC-134a的情況下，使用低級別HFC-245fa的系統(tǒng)中，與酚醛樹脂B8465比較，試制表面活性劑EP13使流動性改進了3.4%，K系數(shù)改進了2.7%。在含有酚醛樹脂B8481，高245fa/低水含量系統(tǒng)中，仍能取得些許的改進：流動性改進了0.5%，K系數(shù)改進了2.2%。在另一種245fa/水系統(tǒng)中，試制的EP3表面活性劑使K系數(shù)和凝固密度分別提高了1.5%和2%。在同樣的系統(tǒng)中，試制的EP8和EP9表面活性劑，凝固密度降低了3.2%，沒有熱損失。
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| 一種用于反發(fā)泡熱成型塑料片材的 新技術(shù)研發(fā)成功 |
FR構(gòu)筑保溫功能
Albemarle開發(fā)了一系列新的低粘度阻燃劑（溴化環(huán)烴），能為HFC-245fa泡沫，戊烷吹制的PUR和PIR體系提供更靈活的配方。 Albemarle研究員說：無論是用HFC-245fa還是用環(huán)戊烷吹制，現(xiàn)場灌注的PUR都能達到一級防火指標(biāo)。阻燃劑XP-7272能提供245fa泡沫最好的著火率（27.8）和煙密度（248）。阻燃劑RB-7001使戊烷發(fā)泡的泡沫具有最好火焰擴散度（29.4）和煙霧密度（415）。
用HFC-245fa吹制的PIR敞口灌注泡沫，盡管具有相當(dāng)高的煙霧密度，但也能獲得一級防火率。阻燃劑XP-7353是對于PIR來說是最好的阻燃劑，火焰擴散為24.5，煙霧密度為411。阻燃劑XP-7353使245fa型PUR噴涂泡沫具有一級防火率，其火焰擴散為27.4，煙霧密度為276。
Tosoh公司開發(fā)了一種新型Toycat三聚的催化劑系統(tǒng)，它能明顯改進包含聚酯多元醇和零臭氧消耗潛能發(fā)泡劑在內(nèi)的PIR泡沫的粘合性和耐水解性。例如，新型TR20/D10或TRX/D10能提供HFC-245fa泡沫更高的粘合強度；TRX20/ACK/DT 和TRX/DT能提供n－戊烷泡沫更高的粘合強度；DM70和D60能提供水質(zhì)發(fā)泡的PIR泡沫最高的粘合強度。與此同時，TRX/DM70/TMF的共同使用能顯著提高系統(tǒng)謳的穩(wěn)定性。
Arkema公司先前已經(jīng)論證了其臭氧消耗潛能和超低GWP添加劑，反式-1,2-二氯代乙烯（TDCE），能明顯改善HFC-245fa泡沫的可燃性。研究人員還發(fā)現(xiàn)：反式-1,2-二氯代乙烯（TDCE）也能適應(yīng)較低標(biāo)準(zhǔn)的HFC-134a，能明顯的降低發(fā)泡劑的氣壓，使發(fā)泡劑在PUR保溫絕緣方面使用更方便。
Bayer MaterialScience為用于化工廠的耐高溫（250F以上）液體管開發(fā)出一種用環(huán)戊烷發(fā)泡的硬制PUR泡沫。這種新產(chǎn)品利用聚酯多元醇、MDI催化劑以及胺和金屬基催化劑化合的酞基聚酯多元醇配方。近來對商業(yè)絕緣管制造商進行評估，整個體系運作十分良好，產(chǎn)品發(fā)泡性能指標(biāo)更優(yōu)于現(xiàn)有的歐洲EN253標(biāo)準(zhǔn)。
Honeywell對照HCFC-14b泡沫，指導(dǎo)Enovate3000（HFC-245fa）在屋頂和墻壁的噴涂發(fā)泡上的研究。Honeywell的目的是向噴發(fā)泡沫使用者提供有關(guān)噴槍的選擇和操作條件方面的建議，這些建議能改進特殊發(fā)泡應(yīng)用環(huán)境中泡沫的發(fā)泡質(zhì)量和產(chǎn)量。
根據(jù)Dow化工公司 的Voracor CY 3019噴涂配方，用Enovate3000配制而成的泡沫具備與HCFC-141b層系相同甚至更優(yōu)的性能，而且應(yīng)用更廣。Voracor CY 3019噴涂屋頂泡沫有更光滑的表面,因其需要較少的涂料所以能降低屋頂裝配成本。HFC-245fa在“墻蠕變”（緩慢上漲后發(fā)泡側(cè)面的移動）也引起矚目的減少。這減少了處理屋頂滲透方面的細節(jié)問題。Voracor CY 3019/245fa泡沫沒有蠕變，HCFC-141b泡沫卻恰恰相反。
汽車領(lǐng)域的開發(fā)
BASF Elastogran的子公司和瑞士設(shè)備供應(yīng)商IsothermAG聯(lián)合開發(fā)出一套程序，可幫助汽車制造業(yè)克服內(nèi)襯泡沫在皮革內(nèi)飾方面應(yīng)用的困難。新的后發(fā)泡程序由Linden Industries引進到美國，纖維織物也是用這套程序后發(fā)泡。
這種方法能排除粘力問題以及因皮革直接曝曬至聚氨酯化合物而引起的桔皮剝落問題。也排除了需要焊縫問題，從6步程序到3步程序減少了工作周期，使諸如板條器之類的大型組件的成本更經(jīng)濟。其關(guān)鍵技術(shù)是后發(fā)泡單獨成型，保持其膠粘性，然后將其壓進一個覆有皮革的模具里，據(jù)說可以形成很好的結(jié)合。
Bayer研究員開發(fā)出一種新型高彈性泡沫，能降低汽車座墊和高級家具可燃性。其核心在于在泡沫內(nèi)部生成異氰脲酸酯結(jié)構(gòu)，這可通過在制劑配制中增加一種再恢復(fù)活性異氰脲酸酯來完成。發(fā)泡性能據(jù)說應(yīng)比“一次擊中”的活性異氰脲酸酯泡沫性能更好。Bayer公司新型泡沫據(jù)說是第一個同時通過火焰燃燒測試（如MASS-302）和保持泡沫柔軟性、耐久性、穩(wěn)定性而無需改變加工性能的泡沫。
泡沫易燃性降低是因為PIR在異氰酸酯中熱穩(wěn)定性反應(yīng)最強。按照研究員的研究，由于無需其它阻燃劑，新型活性異氰脲酸酯的分類能使密度減小和發(fā)泡性能達到新水平。
新型混合頭技術(shù)
Linden工業(yè)的三種高壓PUR混合頭技術(shù)裝備用于敞膜澆鑄或多密度應(yīng)用。
首先，LaserSite是一種成套裝置，它通過協(xié)助操作員給模具調(diào)節(jié)正確的澆鑄點，減少敞膜澆鑄應(yīng)用中的錯誤。無論是手工操作澆鑄還是機械操作，都會有原料會在模具中耗盡的缺陷。該裝置通過在工具表面噴涂三個原點指示找到的錯誤在什么地方，確保澆鑄更加準(zhǔn)確無誤。
其次，Linden為復(fù)合密度的泡沫（如中間柔軟，四周牢固的小車坐墊）引進了一種L型混合頭，它利用兩個液壓傳動裝置氣缸形成一個整體的混合室。通過模孔中軟件信號改變來調(diào)節(jié)不同比例的壓力。
最后，由于信息處理器不能承擔(dān)計算機控制隨動裝置隔板的任務(wù)，Linden開發(fā)出一種液壓傳動裝置隔板，為固定兩個針定位而設(shè)置，一個用于高擠出，一個用于低擠出，它能調(diào)節(jié)出最佳的撞流壓力。針定位由混合頭的液壓傳動裝置操作完成。兩個定位隔板能輕易的將可調(diào)頻率裝置機械換到擠出裝置。裝置的維修牽涉到使用替換設(shè)置對機器進行程序重調(diào)。
反發(fā)泡成型片材
Cannon為其InterWet技術(shù)（在混合頭內(nèi)部用PUR化學(xué)物將填充劑和增強材料混合的技術(shù)）開發(fā)出一種新應(yīng)用軟件。這是為構(gòu)建內(nèi)外部展色劑組分而設(shè)計，使用切斷玻璃纖維作為玻璃氈片的替代物。近來，該技術(shù)用于反發(fā)泡熱成型塑料片材。意大利Oderzo 的GMP SpA使用InterWet技術(shù)，用全塑料外觀代替典型的泡沫填充的冰箱門。其專利彩箔PUR技術(shù)（PFT）使用InterWet程序，直接在一個敞口模具的欲成型片材的背面涂覆填充泡沫。省去昂貴的著色步驟，這些片材表面也能呈現(xiàn)出不同的顏色，并具裝飾效果。熱成型在形狀上比沖壓型材擁有更大的自由度，如制作手夾頭的底切。
通過使用熱成型片材背面攜有PUR和玻璃纖維的InterWet技術(shù)，GMP SpA在這一領(lǐng)域又邁出了一大步。使用PVC或PETG片材燙印箔纖維技術(shù)能制作諸如：機罩、保險杠和工具攜帶箱之類的農(nóng)業(yè)用和基建用設(shè)備的外部大部件。
sabira：有關(guān)泡沫的更新規(guī)定
美國環(huán)保署和消費者產(chǎn)品安全委員聯(lián)合會發(fā)言人宣讀了待通過的規(guī)定。環(huán)境保護局環(huán)境保護專家Suzie Kocchi逐一說明了HCFC-141b在泡沫上使用的最終規(guī)則（69 FR58269），該規(guī)則由環(huán)境保護局在9月30日發(fā)布。自從HCFC-141b取代CFCs，HCFC-141b一直在硬質(zhì)泡沫的保溫方面充當(dāng)主要發(fā)泡劑。但環(huán)境保護局聲明：自2005年1月1日起，HCFC-141b將不允許使用在一些類似發(fā)泡輔助劑中，除了空間載體、防御系統(tǒng)和核應(yīng)用外。
Kocchi還宣讀了美國環(huán)保署關(guān)于停止生產(chǎn)HCFC-22、HCFC-142b產(chǎn)品的決定，以及對其的進口要求。HCFC-22、HCFC-142b臭氧消耗潛能比HCFC-141b低，在PUR絕緣泡沫中也是限制使用的。Kocchi指出美國環(huán)保署希望在2010年前結(jié)束HCFC-22和HCFC-142b的使用。
Kocchi還解釋了近來頗具影響的選擇性新政策—19號通知（69 FR 58903），該政策由美國環(huán)保署于10月1日發(fā)布，內(nèi)容是允許一種新的無臭氧消耗的選擇方法可使用在噴涂泡沫上。Ecomate是一種以甲基為基礎(chǔ)，由泡沫供應(yīng)商研制成功的專利發(fā)泡劑，據(jù)說它具有零臭氧消耗潛能和零全球變暖潛，并能單獨或與其它發(fā)泡劑混合使用在系統(tǒng)中。（完）
（轉(zhuǎn)載）
