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CFC替代技术 罗振扬 2008.5 精品文档 CFC-11在聚氨酯硬泡中的作用 物理发泡剂 提供低的气体热导率 精品文档 CFC-11的优点和缺点 优点：毒性极低，化学性质稳定，气体热导率小，沸点合适。 缺点：破坏臭氧层，因化学性质稳定而在大气层中寿命长达60年。 Cl· + O3 —→ ClO· + O2 ClO· +O —→ Cl· + O2 精品文档 CFC的主要替代物 类别 主要替代物 氢氯氟烃类（HCFC） 以（一氟二氯乙烷）HCFC-141b为主 无氯氢氟烃类（HFC） HFC-245fa，HFC-365mfc，HFC-134a 烃类碳氢化合物（HC） 环戊烷，戊烷 二氧化碳（CO2） 可用液态CO2或水 精品文档 替代发泡剂的物性指标 发泡剂 CFC-11 HCFC-141b HFC-245fa 环戊烷 CO2 分子式 CCl3F CH3 CCl2 F CF3 CH2 CHF2 C5 H10 CO2 相对分子质量 137.4 116.9 134 70.0 44 沸点/℃ 23.8 32.1 15.3 49.3 -78.5 导热系数/mW·(m·K)-1 8.5 10.1 12.2 11.5 16.3 ODP 1.0 0.11 0 0 0 GWP 1.0 0.12 0.24 0.001 0.001 精品文档 HCFC-141b替代技术的优缺点 优点：发泡剂毒性极低；发泡效率稍高；几乎无设备改造费用。 缺点：沸点稍高；气体热导率较CFC-11大；发泡剂是良溶剂。 精品文档 HCFC-141b泡沫特点 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HFC如HFC-134a或液态的可燃性戊烷类发泡剂来说，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CFC-11发泡设备进行改造。 精品文档 HCFC-141b泡沫特点 在所有的CFC替代候选物中，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可直接用HCFC-141b代替CFC-11，达到同样密度和相近物理特性泡沫体时，HCFC-141b的用量在一般情况下约为CFC-11的90%。 精品文档 HCFC-141b泡沫特点 HCFC-141b发泡的聚氨酯硬泡导热系数比CFC-11体系略高，与CFC-11减半体系相当，经过配方改进后，泡沫的绝热性能能够做到与CFC发泡体系的相近。相对于CFC-11，HCFC-141b对冰箱内胆材料ABS及HIPS有一定的长期溶解作用，需对塑料内胆进行保护。 精品文档 HCFC-141b泡沫特点 用于生产冰箱或冷冻柜的HCFC-141b型聚氨酯硬泡，欲达到与CFC-11系统料同样的隔热效果，泡沫体密度需提高10%左右。 精品文档 几种零ODP发泡剂的综合性能比较 项目 HFC-245fa 环戊烷 HFC-365mfc HFC-134a 物化性能 不燃、沸点低、聚醚溶解度好 易燃、沸点高、聚醚溶解度低 可燃、沸点高、导热系数低，聚醚溶解度好 不燃、沸点低、聚醚溶解度低 环境性能 不属VOC、GWP较高 属于VOC、GWP低 不属VOC、GWP较高 不属VOC、GWP高 设备适用性 基本适用、模具需低温 设备和环境需改造 设备和环境需改造 设备需改造、模具需低温 泡沫性能 导热系数低、粘接性差、高温尺寸稳定性较差 导热系数高、低温下产生增塑效应 导热系数低、低温下产生增塑效应 导热系数高、高温尺寸稳定性差 替代性 发泡剂价格高、综合成本高 发泡剂价格低、综合成本高 发泡剂价格高、改造费用高 综合成本高 精品文档 水发泡技术分析 与CFC-11及环戊烷等物理发泡剂不同，水属于化学发泡剂，在发泡过程中与异氰酸酯反应生成脲，同时放出CO2，放出的CO2残留在泡孔中起到发泡的作用，故在制备聚氨酯泡沫过程中可通过改变水的用量来控制放出的CO2量，而获得不同密度的聚氨酯泡沫体。由于CO2不燃、无毒，臭氧消耗潜值(ODP)值为零且整个发泡工艺操作简单，对工厂现有设备无需改造。 精品文档 全水发泡技术的缺点 CO2热导率较高，泡沫绝热性能不好。 全水发泡体系粘度太大，流动性能不好。 CO2扩散速度太快，泡沫尺寸稳定性不好。 精品文档 全水发泡聚醚多元醇研究进展 DOW公司 Bayer公司 BASF公司 Stepan公司 NPU 广东科龙电器股份公司 江苏省化工研究所有限公司 精品文档 国内水发泡应用现状 国内水发泡聚醚多元醇开发现状 国内全水泡沫应用现状 精品文档 适用于全水泡沫的