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聚氨酯硬泡新一代发泡剂发展趋势及在建筑业 非连续性板材中的应用 张杰 张鹏 （拜耳聚合物集团-亚太地区，中国业务拓展及技术服务部） 稻泽康生 （拜耳聚合物集团-亚太地区,日本业务拓展及技术服务部，，尤其在非连续板材中的应用做了详细的阐述。 1 聚氨酯硬泡用新一代发泡剂发展趋势 作为HCFC-141b的替代发泡剂，主要有HFC化合物(如HFC-245fa、HFC-365mfc等)和烷烃(HC)类物质(如戊烷、丁烷等)，表1列出了这些物质的物理性能。 表1 HCFC-141b与新一代发泡剂物理性能 类别 HCFC HFC HFC HC 化学名称 141b 245fa 365mfc 环戊烷 化学结构 CH3CCl2F CF3CH2CHF2 CF3CH2CF2CH3 C5H10 相对分子质量 117 134 148 70 沸点/℃ 32 15 40 49 闪点/℃ 无 无 －23 －42 爆炸极限/％ 7.6～17.7 无 3.8～13.3 1.4～8.0 ODP 0.11 0 0 0 GWP 630 950 890 3 热导率/mW·(m·K)-1 9 12 11 11 HFC-245fa、HFC-365mfc及环戊烷是硬泡发泡剂HCFC-141b的三种最佳替代物，由于物理性能的不同，导致这三种新发泡剂在应用中存在着不同的优缺点，表2列出了HCFC-141b及三种新发泡剂的优缺点。 表2 HCFC-141b及三种新发泡剂的优缺点 HCFC-141b HFC-245fa HFC-365mfc 环戊烷 优点 不燃烧 高溶解度 不燃烧 高闪点 低GWP 中溶解度 高闪点 价格便宜 用量少 缺点 增塑性 表面缺陷 破坏臭氧层 GWP 低溶解度 高蒸汽压 需冷却单元 GWP 粘结性差 价格昂贵 用量较多 可燃 低溶解度 GWP 粘结性差 价格昂贵 用量较多 可燃 中溶解度 有机物挥发 从表1、表2可以看出，替代HCFC-141b的发泡剂之间也存在着很大的差异，因此在不同的国家，不同的行业，对替代发泡剂的选择也有着很大的差异，表3列出了欧盟、美国和日本在不同行业中对硬泡发泡剂的选择。 表3 不同领域及不同区域对替代发泡剂的选择 应用 欧盟 美洲 日本 块状泡沫 戊烷(Pentane) 245fa 戊烷(Pentane) 夹心板 戊烷(Pentane) 戊烷，245fa/22 245fa，22，365/227 喷涂泡沫 365mfc, 365/227 245fa 245fa，365/227 冰箱 戊烷(Pentane) 245fa，134a/22 戊烷(Pentane) 其他 戊烷(Pentane) 245fa，22 245fa HFC替代发泡剂由于价格昂贵，在应用上受到了一定的限制。HFC-245fa、HFC-365mfc是最近几年才开始逐步工业化的，随着各个生产商的投产和技术的改进，生产成本会有一定的下降。表4列出了HFC生产商的基本情况。 表4 HFC生产商的基本情况 HFC发泡剂 365mfc 245fa 245fa 生产商 Solvay(德) Honeywell(美) Central Glass(日) 地点 Tavauy(法) Louisiana(美) Kawasaki(日) 生产能力 15,000 t/a 18,000 t/a 5,000 t/a 开业时间 2003年1月 2002年8月 2003年10月 价格 4～5欧元/kg 8～10美元/kg 700日元/kg 备注 闪点－27℃, 与HFC227ea混合后不可燃 与冰箱生产商有供应合同 已加添加剂,降低蒸汽压 2 建筑用聚氨酯硬泡的保温及阻燃要求 聚氨酯硬泡最大的特点就是其优越的保温性能。作为建筑用保温材料，除了要求其导热系数低以外，阻燃又是对其的基本要求之一。 总体而言，建筑用聚氨酯硬泡分为夹心板材（连续及间断式，金属及非金属面材）、块泡（连续及间断式）、喷涂材料等。 欧洲、北美及日本等发达国家及地区，都要求用新型发泡剂生产的泡沫，其导热系数与传统HCFC-141b发泡成型的泡沫相当。其阻燃标准，则根据不同国家的国情及应用领域的不同有所差异。表5列出了欧美及日本的建筑用聚氨酯硬泡阻燃标准概况。 表5 不同区域对建筑用聚氨酯硬泡阻燃标准 欧盟 北美 日本 阻燃等级 C-F级 1级、2级 NM,QM,RM 测试标准 EN 13501 等 ASTM E84 ISO 5660等 测试方法 SBI等 地道测试 锥型热量法 等 备注 新标准未最后定 目前中国使用的是GB 8624－97版标准，阻燃等级分为B1级，B2级和B3级。根据目前的新情况，新的版本正在修订中。 为了减少阻燃剂的用量且达到