硬泡聚氨酯全水發泡技術



         水發泡的原理是水與多異氰酸酯反應生成CO2,C02留在泡孔中作爲泡沫塑料的發泡劑。該體系ODP值爲零,無毒、環保、工藝簡便、對設備無特殊要求、成本低,是CFC-11替代的一條重要路線。全水發泡的PU硬泡可用於非絕熱用途,如高密度結構泡沫塑料(仿木材)、包裝材料、填充材料等,以及少數絕熱要求不高的絕熱材料如噴塗絕熱硬泡、金屬飾面夾心板材;用於管道保溫、建築材料;汽車內飾材料、水加熱器保溫層等。

 

  在常規發泡體系中,物理發泡劑具有溶劑稀釋效應;能大幅降低泡沫物料的粘度,有利於各組分的混合,可採用高粘度聚醚多元醇。而全水發泡體系沒有物理發泡劑加入,須採用較低粘度且能與水、助劑良好混溶的聚醚多元醇。在製備低密度硬泡時,由於用水量較大,造成泡沫脆,強度、尺寸穩定性、絕熱性能差,且消耗較多的多異氰酸酯。

 

  泡沫塑料的導熱係數高是全水發泡技術的主要缺點。25℃時C02的熱導率高達16.3mW/m.K,較CFC-11及其它替代物高。C02氣體分子小,易穿過聚氨酯硬泡的泡孔壁而逸出,造成泡孔內壓降低,空氣慢慢滲入泡孔。而空氣的熱導率是27mWm?K。因此,全水發泡聚氨酯硬泡的絕熱性能不佳,不能用於對絕熱性能要求高的場合。如欲得到相同的隔熱效果,CO2發泡體系的泡沫體厚度須提高30%以上。

 

  另外,C02從泡沫孔向外擴散的速度比空氣進入泡沫孔的速度快1.0倍,爲防止發泡收縮,聚氨酯的密度也必須提高,成本也因此大幅提高。但經配方改良,可使硬泡密度適當降低。

 

  全水技術近年來得到了長足發展,Bayer公司的一種全水發泡冷凍集裝箱用硬泡體系模塑泡沫密度爲65kg/m3,壓縮強度爲350kPa、粘接強度爲0.65MPa,泡沫導熱係數爲25mW/m?K;Dow歐洲公司利用特殊聚醚多元醇,全水發泡生產具有金屬飾面的泡沫夾層板;Huntsman聚氨酯公司開發的一種全水發泡管道保溫聚氮酯泡沫塑料組合聚醚Daltofoam44204的指標爲:壓縮強度≥260kPa,閉孔率90%-92%,導熱係數約27mW/m?K,吸水率約1.516,高溫(120℃、48h)尺寸變化率1.0%,低溫(-30℃、48h)尺寸變化率≤0.2%。國內已有多個單位開發該技術。許多汽車內飾材料、保溫管材、高密度泡沫製品及建築板材生產也採用全水技術