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全水发泡技术
聚氨酯全水发泡技术
全水发泡技术 2017-10-24 17:16
聚氨酯全水发泡技术
硬泡全水发泡技术。水发泡的原理是水与多异氰酸酯反应生成CO2,C02留在泡孔中作为泡沫塑料的发泡剂。该体系ODP值为零,无毒、环保、工艺简便、对设备无特殊要求、成本低,是CFC-11替代的一条重要路线。全水发泡的PU硬泡可用于非绝热用途,如高密度结构泡沫塑料(仿木材)、包装材料、填充材料等,以及少数绝热要求不高的绝热材料如喷涂绝热硬泡、金属饰面夹心板材;用于管道保温、建筑材料;汽车内饰材料、水加热器保温层等。
在常规发泡体系中,物理发泡剂具有溶剂稀释效应;能大幅降低泡沫物料的粘度,有利于各组分的混合,可采用高粘度聚醚多元醇。而全水发泡体系没有物理发泡剂加入,须采用较低粘度且能与水、助剂良好混溶的聚醚多元醇。在制备低密度硬泡时,由于用水量较大,造成泡沫脆,强度、尺寸稳定性、绝热性能差,且消耗较多的多异氰酸酯。
泡沫塑料的导热系数高是全水发泡技术的主要缺点。25℃时C02的热导率高达16.3mW/m.K,较CFC-11及其它替代物高。C02气体分子小,易穿过聚氨酯硬泡的泡孔壁而逸出,造成泡孔内压降低,空气慢慢渗入泡孔。而空气的热导率是27mWm?K。因此,全水发泡聚氨酯硬泡的绝热性能不佳,不能用于对绝热性能要求高的场合。如欲得到相同的隔热效果,CO2发泡体系的泡沫体厚度须提高30%以上。
另外,C02从泡沫孔向外扩散的速度比空气进入泡沫孔的速度快1.0倍,为防止发泡收缩,聚氨酯的密度也必须提高,成本也因此大幅提高。但经配方改良,可使硬泡密度适当降低。
全水技术近年来得到了长足发展,新典化学公司的一种全水发泡冷冻集装箱用硬泡体系模塑泡沫密度为65kg/m3,压缩强度为350kPa、粘接强度为0.65MPa,泡沫导热系数为25mW/mK;公司利用特殊聚醚多元醇,全水发泡生产具有金属饰面的泡沫夹层板;Huntsman聚氨酯公司开发的一种全水发泡管道保温聚氮酯泡沫塑料组合聚醚Daltofoam44204的指标为:压缩强度≥260kPa,闭孔率90%-92%,导热系数约27mW/m?K,吸水率约1.516,高温(120℃、48h)尺寸变化率1.0%,低温(-30℃、48h)尺寸变化率≤0.2%。国内已有多个单位开发该技术。许多汽车内饰材料、保温管材、高密度泡沫制品及建筑板材生产也采用全水技术。PGRriSwQ

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