HFC发泡技术HFC-365mfc聚氨酯发泡剂质量怎么样

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HFC发泡技术
氢氟烷烃（HFCs）化合物的ODP 值为零，并且大多数HFCs 不燃、低毒，但它们的GWP 值普遍较高。在聚氨酯硬泡的泡孔内HFCs 具有较低的气体扩散速度，因此泡沫的老化绝热性能好。尽管某些HFCs 具有较高的GWP 值，不是优选的HCFC-141b 替代发泡剂，但由于HFCs 发泡的泡沫绝热性能好，并且液体HFCs 使用安全、方便，目前在某些应用领域如喷涂施工仍被认为是需要的。表6-2 为常见的可用于聚氨酯硬泡发泡的HFCs 化合
物的物性[139]。其中，应用多的是HFC-245fa，其次是HFC-365mfc，HFC-152a/134a 在国外用于少量特殊品种的泡沫，在我国很少采用。
物理性质的对比表：
气态HFCs 发泡体系
HFC-134a 和HFC-152a 是较早商品化的HFCs 化合物，具有较短的大气层寿命。DuPont 氟产品公司等也都有自己的商品。我国近年来也开始大量生产HFC-134a。这两种发泡剂具有较低的分子量和低沸点，常温为气态。虽然达到同样密度和相近物理特性泡沫体时，它们的用量要比HCFC-141b 的用量少，并且性能也比较稳定；但它们的缺陷是热导率比较高，且在一般多元醇中的溶解度较低。加工含有HFC-134a 和HFC-152a 的组合聚醚相对比较困难，需改进设备以满足加工要求。
以HFC-134a 为例，说明低沸点HFCs 发泡体系的发泡技术。HFC-134a 是气体，因此使用耐压预混容器。它在聚氨酯原料中的溶解能力较弱，只在某些特制多元醇中才有足够的溶解度。例如，在芳胺聚醚中10～15℃下的溶解度在0～10%；在Mannich 聚醚中的溶解度为10%～20%；在蔗糖聚醚与蔗糖-胺聚醚中的溶解度较高，可达20%～50%；在聚酯多元醇中溶解度为5%～30%。在发泡前将组合聚醚、发泡剂和聚合MDI 混合，立即
发泡。
液态HFC-245fa 和HFC-365mfc 发泡体系
BHFC-245fa 及HFC-365mfc 的聚氨酯硬泡应用方面做了大量工作。详细的毒性试验表明它们的毒性很低。通过研究表明，这两种液态HFCs 化合物具有较其他替代发泡剂高的分子量，以确保能在封闭的泡孔中存留数十年时间，聚氨酯泡沫的长期绝热性。
HFC-245fa 由 聚氨酯公司等不少厂家一直在对它进行绝热硬泡方面的应用试验及毒性试验。它不燃、低毒、气体热导率低、与多元醇相容性较好，所发的硬泡性能也较好，但GWP 值较高，为1 030。HFC-245fa的气相热导率比HCFC-141b 稍高但较接近、比戊烷的低。HFC-245fa 的分子量与
HCFC-141b 相近，在泡沫中的用量与HCFC-141b 相近。与HCFC-141b、戊烷等发泡剂相比，它具有较低的沸点和较高的蒸汽压，可以改善发泡过程泡沫料的流动性，泡沫尤其具有较好的低温性能如低温绝热性能、冷冻稳定性。但由于HFC-245fa 的沸点偏低（15℃），将它混入聚醚组分时，在低于15℃进行。常温下，在泡沫聚醚多元醇预混组分上方有较高的蒸汽压。取代HCFC-141b，需改进某些设备如聚醚多元醇和发泡剂的预混装置。虽然HFC-245fa 的气相热导率比HCFC-141b 高，但泡沫塑料的导热系数不仅取决于发泡剂的热导率，还与泡孔的大小、密度及密度是否均匀等因素有关。经过改进的发泡配方，能生产出导热系数较低的泡沫。Dow 化学公司对泡沫的绝热性能试验表明，HFC-245fa 发泡的聚氨酯泡沫泡孔比较细密，其绝热性能与HCFC-141b 发泡的泡沫泡孔相当，能耗仅比
HCFC-141b 泡沫增加2%。
发泡剂气相热导率
HFC-245fa 体系在价格性能上与HCFC-141b 相当。HFC-245fa 喷涂泡沫工艺比HCFC-141b 简便，泡沫外观更均匀，无倾陷蠕动现象。32℃下
鼓压低于HCFC-141b 体系，无起沫现象。与HCFC-141b 相比，BASF 认为HFC-245fa 配制成的相同密度的泡沫赋予了更细密的孔结构、针孔较少，且少蠕变。HFC-245fa 泡沫具有较高抗压强度；且因其沸点低，可提供较宽操作工艺范围。我国2010 年在《蒙特利尔议定书》多边基金的支持下，开展了“聚氨酯泡沫喷涂HFC-245fa 替代HCFC-141b”示范项目，详细进行了以HFC-245fa 为物理发泡剂聚氨酯喷涂的技术经济评估。
鉴于HFC-245fa 较低的沸点和较高的蒸汽压，项目采用静态混合技术预混HFC-245fa，以预混组合聚醚质量，避免HFC-245fa 损耗。
根据配方不同，HFC-245fa在组合聚醚中含量为8%～13%（质量分数）。预混工艺参数：
1.粗聚醚常温储存和使用。HFC-245fa 贮罐耐压＞4.0 kg/cm2。
2.生产工艺参数：工作温度应在20～30℃以利于提高混合效果和缩短混合时间，混合效率350～600 g/s。HFC-245fa 纯度≥99.8%，含水率≤0.002%。系统工作压力3.0～4.0 kg/cm2。
3.成品组合聚醚灌入定量包装桶后的储存库温度宜不20℃。经PU 喷涂工程实践证明，HFC-245fa 喷涂保温防水工程的PU 保温层具有同密度条件下强度好、表面硬化层薄、出方率增加等特点。同时其对环境温、湿敏感度小等也是现场喷涂使用的一大优势，有利于保温防水工程稳定性。
HFC-365fmc 在当前所有零ODP 的HFCs 发泡剂产品中，是沸点室温的液态发泡剂，设备无须大的改动。Solvay 氟化物公司对工业规模连续法生产的板材进行测试.
HFC-365mfc与HCFC-141b发泡的硬泡性能比较：
HFC-365mfc 发泡泡沫性能与HCFC-141b 发泡泡沫非常相近。HFC-365mfc 有一定的可燃性，与空气混合物可燃体积分数为3.5%～9%。在HFC-365mfc中加入5%非可燃性HFC，如HFC-134a、HFC-227ea（七氟丙烷）或HFC-245fa，可克服直接使用HFC-365mfc 的可燃性。如HFC-365mfc 与HFC-245fa 质量比95∶5 的混合物，以及与HFC-134a 质量比93∶7 的混合物均无闪点。HFC-365mfc 与HFC-227ea 的混合物也具有技术和经济可行性，具有非可燃性的液体特性。纯HFC-227ea 是气体，沸点−16.5℃。喷涂工艺中，可采用HFC-365mfc 与HFC-227ea 质量比为93∶7 的混合物发泡剂，沸点大约为30℃；浇注发泡工艺中，Solvay 开发了HFC-365mfc 与HFC-227ea 质量比为87∶13的混合物，沸点24℃。
目前，HFC-245fa 和HFC-365mfc 可以任意比例混合，并存在恒沸点。欧洲采用的HFC-245fa和HFC-365mfc混合物比例为HFC-245fa∶HFC-365mfc=65∶35或HFC-245fa∶HFC-365mfc=40∶60，Bayer 和BASF 认为在中国50∶50 也是合适的混合比例。
HFC-245fa和HFC-365mfc混合物沸点
HFC 单和混合物饱和蒸汽压：
上海锐一均有销售141b，365mfc，245fa，HFC-134a ，HFC-152a.
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