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硬质聚氨酯泡沫塑料

硬质聚氨酯泡沫塑料是一种绝热防腐高分子合成材料，用作防腐

保温保冷层，它导热系数低、密度小、强度高、吸水性小、绝热、绝

缘、隔音效果好、化学稳定性能好，作为一种绝热材料，广泛应用于

石油、化工、运输、建筑、日常生活等领域，如输油和辅热水管道、

油库、贮罐、冷库、空调、冰箱、集中供热供汽管道等设施的保温保

冷。有数据显示，用硬质聚氨酯泡沫塑料保温的管道比传统的管道可

减少热损失35％，节约了大量能源，减少了维修费用。另外，它还

具有优良的防水防腐性脂，可直接埋入地下或水中，使用寿命可达

20～30年以上，使用温度-190～120℃。

聚氨酯泡沫塑料有聚酯与聚醚型之分。通常聚酯在强度、耐温性

能等方面较聚醚型为好，但因聚酯原料成本高，所以在应用上受到限

制。

1．硬质聚氨酯泡沫塑料的主要性能

硬质聚氨酯泡沫塑料1000℃火焰温度下燃烧5s后离火，在1～

2s内自熄。耐浓度小于10％的无机酸，不耐高浓度的无机酸；耐中

等浓度的碱液；耐汽油、机油，耐酮、耐酯，不耐醇。

各种绝热材料性能对比见表5—1。

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表5-1各种绝热材料性能

项目聚氨酯硬质泡沫塑料聚苯乙烯泡沫玻璃聚氯乙然泡沫软木密度

/kg·m～19060～70240～250导热系数/W·(m·K)-10.023～

0.0260.0430.055～0.0600.0430.058耐热度/℃+130+75+400+80+100耐

寒度/℃-110-80-270-35吸水率体积/％0.20.40.3压缩强度

/MPa≥0.20.180.50.18自熄性自熄易燃不燃易燃燃烧2．硬质聚氨酯

泡沫塑料原料的性质、规格与选择

硬质聚氨酯泡沫塑料是以多元羟基化合物和异氰酸酯为主要原

料。在催化剂、发泡剂的作用下，经加成聚合发泡而成。主要反应力

异氰酸酯与多元羟基化合物中的羟基反应生成聚氨酯。催化剂主要有

叔胺和有机锡等。发袍反应为异氰酸酯与水反应，产生二氧化碳气体

和脲。反应产物脲及叔胺等物对此反应有催化作用。反应所产生的二

氧化碳气体被用来发泡。但水发泡的最大缺点是耗费昂贵的异氰酸

酯。也常用低沸点氟氯烷化合物(即F-113等)，利用聚合过程中的反

应热汽化，使物料在逐步固化前形成泡沫，发泡剂用量可根据所需泡

沫体密度来决定。

(1)聚酯。硬质泡沫聚氨酯所用的聚酯，其羟值通常控制在300～

500之间。456聚酯指标如下。

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(2)Ⅲ型阻火聚醚：是三羟基含磷含氯阻火聚醚。由于分子结构中

引入了磷、氯，产品具有阻火性。Ⅲ型阻火授醚质量指标见表5—2。

Ⅲ型阻火授醚质量指标

指标名称一级品二级品外观黄色透明稠状液体黄色透明稠状液体羟

值(KOH)/mg·g-1500±20485±35酸值(KOH)/mg·g-1≤5≤5含磷量/％

≥3.9≥3.5水分/％≤0.2≤0.4

(3)交联剂N-403乙二胺聚醚。化学名尔四(聚乙—羟丙基)乙二胺。

其质量指标如下。

外观淡黄色至棕色透明黏稠液体水分/％≤0.2羟值

(KOH)/mg·g-1770±35

此交联剂可代替部分有机胺催化剂，又可代替其他羟基聚醚。它

有增进分子结构交联，改进泡沫固化速度，减少泡沫塑料脆性的作用。

(4)阻火剂TCER。是β-三氯乙基磷酸酯，其质量指标如下；

外观无色至黄色透明液体酸值(KOH)/mg·g-1≤1.0相对密度(15～

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20)1.410～1.430水分/％≤0.3

此阻火剂溶于醇、酮，酯、芳烃、氯仿以及四氯化碳，不溶于脂

肪族烃。由于分子中含磷、氯，阻燃作用较显著。主要作为添加型阻

燃剂，除增加塑料具有自熄性