冰箱用环戊烷组合聚醚的研制

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1、2003中国聚氨酯行业整体淘汰ODS国际论坛论文集冰箱用环戊烷组合聚醚的研制石芳录王娟王严平梁策（兰州华宇创新科技有限公司甘肃兰州730000）摘要：通过对几种泡沫稳定剂和国产聚醚进行全面试验筛选，研制开发的环戊烷组合聚醚体系具有互溶性良好，不分层，流动性优良及泡孔结构细腻等特点。用于冰箱泡沫的主要性能指标：平均芯密度35.6kg/m3，最大和最小芯密度偏差Δρmax为1.6kg/m3，压缩强度（10%）170kPa，导热系数0.0191W/(m·K)，低温尺寸稳定性0.21%，结果表明：5106环戊烷组合聚醚完全满足家电等产品的生

2、产。关键词：聚氨酯；硬质泡沫塑料；环戊烷；发泡剂；组合聚醚1前言经过人们十多年不懈努力，在替代技术领域相继开发出削减50%CFC-11、低ODP值及零ODP值的替代技术及产品，并有多种发泡剂问世，这些产品在许多行业已获得广泛应用（见表1），事实证明，这种逐步替代方案的成功实施已经对环境发挥了十分有益的影响。表1常用发泡剂的性能发泡剂种类沸点/℃闪点ODP特点主要用途CFC（氯氟烃）氟里昂-1123.8无1环境不友好隔热性能优良加工性能优良安全性优良家电、建筑、石化、管道HCFC（氢化氯氟烃）141b32无0.1环境基本友好隔热性能良

3、好加工性能良好安全性良好家电、建筑、石化、管道142b－9.2有0.0722－40.8无0.0622/142b－28无0.06HC（碳氢化合物）正戊烷36有0环境友好隔热性能一般加工性能良好安全差家电异戊烷28有0环戊烷49有0HFC（氢氟烃）152a－27.4有0环境友好隔热性能优良成本较高安全性尚可（国内尚未商品化）134a－26.3无0134a/152a－26无0365mfc40有0365mfc/22724无0245fa15无0H2OCO2无0环境友好隔热性能较差加工性能一般安全性优良建筑、石化、管道在低ODP值产品开发中人们

4、首先将目标锁定在与CFC-11各项特性十分接近的氢化氯氟烃HCFC-141b发泡剂上，开发出的产品在家电、建筑等行业已普遍使用，然而由于它的臭氧消耗能力不完全为零（ODP值0.11），HCFC-141b最终仍会被取代。但为更快淘汰CFC，修正后的蒙特利尔协议规定HCFC-141b在发达国家于2003年淘汰，而发展中国家可延至2040年。尽管如此，加速开发零ODP值聚氨酯替代发泡技术一直是人们努力的方向，从HCFC-141b3082003中国聚氨酯行业整体淘汰ODS国际论坛论文集过渡到零ODP值目前有两类替代技术：一类是氢氟烃即HFC

5、类化合物，其中HFC-245fc和HFC-365mfc已有许多配方开发但由于成本等原因仍未大规模商品化[1,2]，另一类则为烃类物质，目前主要是戊烷系列，尽管戊烷系列易燃、易爆，本身又属管制的挥发性有机物（VOC），但由于戊烷系列具有极好的环境性能、价廉、易得，在欧美均已普及，在家电行业已成为目前全无氟产品中唯一主导产品[3~5]。中国作为世界冰箱、冰柜的第一生产大国为保护大气臭氧层，在多边基金资助下国内冰箱、冰柜生产线的改造基本完成，从而具备使用环戊烷的基本条件，因此积极开发推广国产环戊烷组合聚醚产品已十分必要。环戊烷属烃类化合物

6、，其主要物理性质如表2所示。它本身易燃、易爆，除生产场所及相关设备须采取安全措施外，在配方体系的开发时必须解决以下关键技术：表2　环戊烷与含氟常用发泡剂的主要物性比较发泡剂环戊烷CFC-11HCFC-141b分子式C5H10CC1F3CH3-CC12F相对分子质量70.0137.4116.9沸点/℃49.323.832.2密度/g·cm－3（20℃）0.741.491.24蒸汽压(20℃)/kPa34.088.069.0蒸汽导热率(25℃)/mW·(m·K)-1128.79.7（1）互溶性问题。环戊烷是弱极性化合物，在大多数聚醚多元

7、醇中溶解差，易分层。（2）泡沫隔热性能与CFC-11、HCFC-141b体系相比差。环戊烷气相导热系数大于CFC-11、HCFC-141b，因此需对体系优化筛选使泡孔均匀、细腻。（3）环戊烷常压沸点为49℃，作为发泡剂其沸点偏高，发泡后泡沫容易收缩、尺寸不稳定。2环戊烷体系组合料研制2.1主要原料聚醚A羟值460±20mgKOH/g，水分≤0.1%，粘度3200±100mPa.s，南京宝德捷化工有限公司；聚醚B羟值480±20mgKOH/g，水分≤0.1%，粘度1700±100mPa.s，锡山市科发聚氨酯材料厂；聚醚C羟值400±2

8、0mgKOH/g，水分≤0.1%，粘度3000±100mPa.s，镇江市东昌石油化工厂；聚醚D羟值500±20mgKOH/g，水分≤0.1%，粘度5500±100mPa.s，镇江市东昌石油化工厂；泡沫稳定剂203（1#），常熟振学化工