硬泡聚氨酯全水發(fā)泡技術(shù)
水發(fā)泡的原理是水與多異氰酸酯反應(yīng)生成CO2，C02留在泡孔中作為泡沫塑料的發(fā)泡劑。該體系ODP值為零，無(wú)毒、環(huán)保、工藝簡(jiǎn)便、對(duì)設(shè)備無(wú)特殊要求、成本低，是CFC-11替代的一條重要路線。全水發(fā)泡的PU硬泡可用于非絕熱用途，如高密度結(jié)構(gòu)泡沫塑料(仿木材)、包裝材料、填充材料等，以及少數(shù)絕熱要求不高的絕熱材料如噴涂絕熱硬泡、金屬飾面夾心板材;用于管道保溫、建筑材料;汽車內(nèi)飾材料、水加熱器保溫層等。
　　在常規(guī)發(fā)泡體系中，物理發(fā)泡劑具有溶劑稀釋效應(yīng);能大幅降低泡沫物料的粘度，有利于各組分的混合，可采用高粘度聚醚多元醇。而全水發(fā)泡體系沒(méi)有物理發(fā)泡劑加入，須采用較低粘度且能與水、助劑良好混溶的聚醚多元醇。在制備低密度硬泡時(shí)，由于用水量較大，造成泡沫脆，強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性、絕熱性能差，且消耗較多的多異氰酸酯。
　　泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)高是全水發(fā)泡技術(shù)的主要缺點(diǎn)。25℃時(shí)C02的熱導(dǎo)率高達(dá)16.3mW/m.K，較CFC-11及其它替代物高。C02氣體分子小，易穿過(guò)聚氨酯硬泡的泡孔壁而逸出，造成泡孔內(nèi)壓降低，空氣慢慢滲入泡孔。而空氣的熱導(dǎo)率是27mWm?K。因此，全水發(fā)泡聚氨酯硬泡的絕熱性能不佳，不能用于對(duì)絕熱性能要求高的場(chǎng)合。如欲得到相同的隔熱效果，CO2發(fā)泡體系的泡沫體厚度須提高30%以上。

　另外，C02從泡沫孔向外擴(kuò)散的速度比空氣進(jìn)入泡沫孔的速度快1.0倍，為防止發(fā)泡收縮，聚氨酯的密度也必須提高，成本也因此大幅提高。但經(jīng)配方改良，可使硬泡密度適當(dāng)降低。
　　全水技術(shù)近年來(lái)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，Bayer公司的一種全水發(fā)泡冷凍集裝箱用硬泡體系模塑泡沫密度為65kg/m3，壓縮強(qiáng)度為350kPa、粘接強(qiáng)度為0.65MPa，泡沫導(dǎo)熱系數(shù)為25mW/m?K;Dow歐洲公司利用特殊聚醚多元醇，全水發(fā)泡生產(chǎn)具有金屬飾面的泡沫夾層板;Huntsman聚氨酯公司開(kāi)發(fā)的一種全水發(fā)泡管道保溫聚氮酯泡沫塑料組合聚醚Daltofoam44204的指標(biāo)為：壓縮強(qiáng)度≥260kPa，閉孔率90%-92%，導(dǎo)熱系數(shù)約27mW/m?K，吸水率約1.516，高溫(120℃、48h)尺寸變化率1.0%，低溫(-30℃、48h)尺寸變化率≤0.2%。國(guó)內(nèi)已有多個(gè)單位開(kāi)發(fā)該技術(shù)。許多汽車內(nèi)飾材料、保溫管材、高密度泡沫制品及建筑板材生產(chǎn)也采用全水技術(shù)。

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