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近2年來(lái)，隨著(zhù)“潔凈”發(fā)泡劑在聚氨酯發(fā)泡產(chǎn)品中的強制使用，人們紛紛改進(jìn)了材料的配方。然而，在解決了發(fā)泡劑替換問(wèn)題以后，加工商們又開(kāi)始考慮能夠降低成本、改善加工性能的新的配方。 最近，在由聚氨酯工業(yè)聯(lián)合會(huì )（API）發(fā)起的“聚氨酯2006”會(huì )議上，人們談?wù)摰闹黝}是目前正在進(jìn)行的技術(shù)革新。據說(shuō)，最新的技術(shù)進(jìn)展包括建筑領(lǐng)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強型發(fā)泡劑，即用HFC-245fa發(fā)泡的絕緣泡沫。 此外，關(guān)于PUR剛性泡沫的幾個(gè)小問(wèn)題也懸而未決，例如壓力/發(fā)泡和現場(chǎng)澆注類(lèi)型。先前EPA要求用HCFC-22 代替HCFC-141b，前者是暫時(shí)的替代品，因為它也屬于Clean Air Act中的 612條款所規定的將于2010年1月1日前被逐步淘汰的物質(zhì)。 會(huì )上，將PUR技術(shù)應用于汽車(chē)內飾件引起了人們的注意，其中一種神奇的噴霧工藝可用于隔音以及為PUR表面帶來(lái)柔軟的觸感。 取代HCFC-22 來(lái)自EPA的消息稱(chēng)，淘汰HCFC-22的期限被提前了2年，即到2008年1月1日為止。在過(guò)去的3年里，HCFC-22被廣泛應用于硬泡領(lǐng)域，EPA期待能夠盡快使非ODP發(fā)泡劑得到應用，包括冷藏設備（例如冰箱、冰柜冷藏車(chē)等），車(chē)門(mén)和建筑用板材（包括連續和非連續的金屬表面發(fā)泡板）。 HFC-245fa 目前在硬噴涂泡沫絕緣板的應用上占統治地位。新型多元醇和添加劑使 245fa 泡沫塑料成本更低，且更易加工(圖片來(lái)自Honeywell公司)現在，加工商們不得不在價(jià)格以及發(fā)泡效果和加工性能等方面選取一個(gè)平衡點(diǎn)。目前，HCFC-22的價(jià)格大概是$1.50/lb(1lb=0.4536kg)。而2種氣態(tài)、不易燃的氟碳化合物已經(jīng)在家用冰箱、熱水器和硬泡沫板領(lǐng)域中占據了統治地位，一種是HFC-245fa（由北美生產(chǎn)商Honeywell International以Enovate 3000銷(xiāo)售），在過(guò)去的一年里其價(jià)格從$4/lb 漲到$4.50/lb；另一種HFC-134a的價(jià)格從$2/lb漲到大約$3/lb。 此外，異戊烷、正戊烷以及環(huán)戊烷的價(jià)格目前也在變化，從50/lb到90/lb不等。液態(tài)的甲酸薄荷醇酯基的Ecomate目前被廣泛應用在噴涂泡沫絕緣板以及整皮泡沫的生產(chǎn)上，這些產(chǎn)品可用于自行車(chē)座椅、高爾夫手推車(chē)輪胎和汽車(chē)靠背等方面。Ecomate能夠和其他發(fā)泡劑混用，據說(shuō)其絕緣值介于HFC-245fa和戊烷之間，價(jià)格與碳氫化合物具有可比性，且不易燃。其他發(fā)泡劑還有水發(fā)泡以及聯(lián)合發(fā)泡劑。 Arkema的Transcend TDCE 添加劑使HFC-134a現場(chǎng)發(fā)泡更好，能夠取代HCFC-22 ，同時(shí)改善了材料的可加工處理性能、流動(dòng)性和黏性在會(huì )議上，至少有3個(gè)代表提出了HCFC-22的替代物。Bayer MaterialScience的研究者在兩種商業(yè)化的HCFC-22 發(fā)泡體系中選擇了一種發(fā)泡劑用于冰箱門(mén)和冷藏車(chē)。對于冷藏車(chē)上的應用，Bayer發(fā)現，HFC-134a, HFC-245fa以及一種80/20環(huán)戊烷/異戊烷混合物的發(fā)泡性能能夠達到HCFC-22的水平，當然，對于它們的長(cháng)期尺寸穩定性以及與表面的黏性目前還無(wú)法進(jìn)行完整的評估。但是Bayer發(fā)現，用戊烷混合物生產(chǎn)的發(fā)泡板在1個(gè)月后發(fā)生了收縮，而用HFC和HCFC-22生產(chǎn)的發(fā)泡板則未發(fā)生收縮。 從采用HFC-134a、HFC-245fa、環(huán)戊烷和水發(fā)泡的泡沫門(mén)板來(lái)看，這4種發(fā)泡劑的生產(chǎn)性能與HCFC-22相似。其中，水發(fā)泡系統提供了更高的最小填充密度，從而使門(mén)板的密度得到提高；而HFC-245fa的發(fā)泡壓縮和拉伸性能更低。當然，長(cháng)效性能和粘接性能還無(wú)法比較。 與此同時(shí)，Arkema介紹了HFC-134a與該公司的Transcend TDCE的混合物代替HCFC-22用于現場(chǎng)澆注的檢測結果。以前，Arkema就已經(jīng)證明了TDCE在減少蒸汽壓力和134a/多元醇粘度的效果，它大大降低了真空數目和發(fā)泡的程度。據說(shuō)，用TDCE取代部分的HFC-134a和水，從而使HFC-134a/TDCE/CO2的摩爾比是50:25:25。由于降低了蒸汽壓力，同時(shí)加入了快速發(fā)泡劑，因此這樣的混合比率更容易加工。另外，該發(fā)泡劑還改善了流動(dòng)性、黏性和尺寸穩定性，其性能超過(guò)了 134a，與HCFC-22相似。同時(shí)，TDCE發(fā)泡材料的熱傳導率也令人滿(mǎn)意。 Foam Supplies公司的Ecomate發(fā)泡劑能夠進(jìn)行成本更低的現場(chǎng)發(fā)泡，并具有良好的尺寸穩定性和阻燃性能，且密度較低。該公司認為，Ecomate是取代HCFC-22 用于門(mén)板的最佳產(chǎn)品。最近，該公司的Eco1澆注發(fā)泡系統由Underwriters Laboratories進(jìn)行了25FS/300發(fā)煙速率檢測，用于檢測的樣品厚6in（1in=25.4mm）。據報道,這一產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)了Factory Mutual的全面Corner Wall燃燒測試。 用于硬泡沫的新型多元醇 Oxid L.P.討論了改進(jìn)型聚酯多元醇在HFC-245fa澆注絕緣層以及戊烷發(fā)泡板和噴涂泡沫等方面的應用。該公司希望開(kāi)發(fā)功能超過(guò)Terol 256的聚酯多元醇以抵消HCFC-141b偏軟的影響。據說(shuō)，HFC-245fa幾乎沒(méi)有減少泡沫，但卻降低了燃燒性能，因此需要在配方中增加聚酯多元醇的含量?，F在，新的Terol 925的功能值為2.45，而Terol 250、Terol 305和Terol 256的功能值則分別為2, 2.15和2.30。未固化強度（GS）檢測在18min開(kāi)始，數據收集一直持續到30min。在第20min時(shí)，用Terol 925發(fā)泡的泡沫GS值為6.5mm，而用其他多元醇的泡沫GS值為9.9～15.8mm。在第30min時(shí)，上述GS值則分別為9.2mm和14～20.8mm。根據Oxid的研究，多功能聚酯能夠使泡沫迅速硬化，從而降低了脫模時(shí)間。 Oxid還討論了2種新的產(chǎn)品，其早期試驗性能看起來(lái)不錯，適用于戊烷發(fā)泡劑連續和非連續板材以及噴涂泡沫。用Oxid技術(shù)生產(chǎn)的泡沫克服了多元醇中戊烷的低溶解性。據說(shuō)DS 1220和DS 1240比Terol 305和256具有更大的溶解性。 另外，Oxid介紹了一種新的低羥基數聚酯多元醇，它使異氰酸酯的用量可減少7％～10％。 Oxid提升了多元醇的功能，采用反應型添加劑代替非反應型添加劑提高了泡沫的尺寸穩定性和熱穩定性。層合試驗顯示，DS 1154 (200 OH)在物理性能和阻燃性能以及流動(dòng)性方面超過(guò)了Terol 563 (245 OH)。目前研究者正在尋找不同的表面活性劑和催化劑以?xún)?yōu)化DS 1154泡沫。 Oxid的聚酯多元醇能夠輔助HFC-245fa 泡沫優(yōu)化成本和性能用于噴涂泡沫的增強劑 最先在應用商業(yè)化的PUR泡沫時(shí)，人們發(fā)現HFC-245fa能增加粘度，當然也限制了體系的多樣性。Air Products and Chemicals公司開(kāi)發(fā)的添加劑能夠克服這些缺陷，同時(shí)也能保證泡沫的其他性能。Air Products在2003年的API會(huì )議上曾推出了Dabco PM-200，現在A(yíng)ir Products 又推出了Dabco PM-300。這種添加劑能夠增強HFC-245fa發(fā)泡劑的功能，可用于硬噴涂泡沫中。 據說(shuō)Dabco PM-300能夠降低多元醇共混物的粘度，通過(guò)降低HFC-245fa的濃度而降低成本，減少密度，并維持熱性能和機械性能不變。最近的試驗表明，Dabco PM-300用于 HFC-245fa噴涂泡沫能夠使材料降低密度，或者在不減小密度的情況下節約HFC-245fa的用量達20％～30％。使用了Dabco PM-300的噴涂泡沫能夠提高抗壓強度，在降低密度的情況下可保持尺寸穩定性。此外，Dabco PM-300還改善了泡沫微泡結構以及層合性能，這對于寒冷氣候下的噴涂十分重要。 噴涂隔音板 一種用于制造隔音部件的神奇技術(shù)現在已經(jīng)被Cannon公司應用到汽車(chē)內飾件的生產(chǎn)中。SoliSpray是一種噴涂工藝，利用該工藝可將重材料如重晶石和氧化鐵填充到PUR層中。Canno表示，可以選擇熱成型或者RRIM工藝來(lái)進(jìn)行片材的填充。 在Cannon的SoliSpray工藝中，用 FPL 10 混料頭噴涂高填充隔音板SoliSpray的主要優(yōu)點(diǎn)是成本低，不必進(jìn)行昂貴的注塑件成型或壓鑄成型。該技術(shù)將高填充PUR直接傾注到開(kāi)放的注塑件模具中，然后移到壓機上，在密封的注塑件模具中形成柔軟的低密度聚氨酯。加工出的產(chǎn)品具有很好的彈性，且節約了原料。 Cannon通過(guò)將其最新開(kāi)發(fā)的FPL 10混料頭用于SoliSpray工藝，使填充材料的處理變得更容易。這一使用了噴嘴的改進(jìn)型生產(chǎn)單元使得精確性更高，更易于控制，且降低了過(guò)噴涂現象。 隔音板由填充了聚氨酯的單層組成，材料可以被直接噴射到注塑件模具中。這種部件有一個(gè)光滑面和一個(gè)粗糙面，其生產(chǎn)不需要壓機，僅僅需要一個(gè)支架以制成半模。 在三明治結構的隔音板中，其中的一層是吸音泡沫，該層能夠直接噴射到半模中。傳統的聚氨酯泡沫能夠在注塑件模具中粘合，壓機及標準注塑件模具都是必要的設備。 作為SoliSpray的補充，Cannon還開(kāi)發(fā)了泡沫和薄膜技術(shù)，使塑料膜能夠直接貼在注塑件模具中與泡沫粘合。 軟觸感芳香PUR 用于汽車(chē)內飾的軟觸感泡沫表皮技術(shù)由Dow Chemical研究開(kāi)發(fā)。據說(shuō)新的芳香基軟觸感RIM PUR聚合物可以直接注射或噴涂，能夠生產(chǎn)出不同柔軟度的制品。 芳香基PUR體系比脂肪族PUR的成本更低，性能更好。比較熱成型的TPO, TPU或者PVC薄膜，該材料具有更好的顆粒性（無(wú)論是噴涂還是RIM）、柔軟的觸感和更低的成本，同時(shí)也能減少排放和霧化。對于像儀表板這類(lèi)具有100% PUR體系的產(chǎn)品，能夠通過(guò)在硬PUR底層上貼軟PUR表皮進(jìn)行制造，而Dow新一代的Spectrim RL 700系列低密度RIM(LD-RRIM)樹(shù)脂即能夠用于底層的制造。