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硬泡聚氨酯全水发泡技术

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pu达人 发表于 2019-7-26 10:06:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
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,Bayer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/m?K;Dow欧洲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。

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