浅谈冰箱用聚氨酯发泡剂的替代技术
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冰箱用PM-2010在环/异戊烷体系中发泡行为研究我国臭氧层保护工作已经开展十多年,政府对此也非常重视,于1991年6月加入《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》伦敦修正案,同年11月国务院批准了《中国消耗臭氧层物质(ODS)逐步淘汰国家方案(修订稿)》。
我国是ODS生产大国,同时也是ODS消费大国,其中绝热性聚氨酯泡沫保温领域ODS的应用则是很主要的一方面;为履行国际公约,执行国家方案,国内冰箱(柜)生产厂家发泡剂替代工作成为非常紧迫的任务[1]。
环戊烷作为聚氨酯发泡剂以其零ODP以及低GWP而成为1995年国家环保局制定的《行业淘汰ODS战略》中的首推方案。
该体系经过最优化后所取得的泡沫反应性正常、泡沫密度分布和流动性好、脱模时间短,在世界上已经是很成熟的已工业化的技术。
但该体系的适用密度较高,成本偏高。
环戊烷/异戊烷混合发泡体系中引入异戊烷,利用异戊烷的高蒸汽压来提高泡孔内压,达到降低泡沫密度的目的;利用环戊烷的低导热系数,来保持泡沫优异的保温隔热性能。
与环戊烷体系相比,环/异戊烷体系可以降低泡沫密度,节省原料;同时提高了泡沫的流动性和脱模性,使密度分布更为均匀,脱模时间有所降低;而能耗与环戊烷体系相近[2]。
烟台万华聚氨酯股份有限公司是国内唯一一家大规模聚合MDI的生产厂,同时也是世界上第六个拥有MDI制造技术自主知识产权的企业。
近几年,公司在不断扩大生产能力的同时,产品质量也是一年一个新台阶,在此基础上,研制出了专门用于冰箱(柜)保温生产用的聚合MDI(牌号PM-2010),为了适应市场的要求,我们除了评价其在CFC-11体系和环戊烷体系中的发泡行为,对目前使用较多的环/异戊烷体系也进行了评价。
首先介绍了冰箱用聚合MDI的评价方法,并在环/异戊烷体系中对PM-2010与国外目前用于冰箱的著名品牌的聚合MDI(44V20L)进行流动性及泡沫物性等方面的比较。
1 实验部分1.1 原料和设备1.1.1 发泡试验原料组合聚醚;发泡剂:环/异戊烷(质量比70/30);多异氰酸酯(聚合MDI有两种:PM-2010,烟台万华聚氨酯股份有限公司;44V20L,Bayer公司1.1.2 设备高压发泡机,HC40,意大利Cannon公司;冰箱模具,见图1;方模尺寸为300mm×300mm×80mm。
2024/2点聚焦48热FOCUS用于家电行业的HFC-245fa、HFC-32、HFC-125、HFC-152a 等一并进入配额发放期引起高度关注。
冰箱行业发泡剂替代方案明晰HFC-245fa 在冰箱行业广泛使用,目前以发泡剂身份被应用于环戊烷+HFC-245fa+聚醚三元共混发泡体系,或者HFC-245fa+环戊烷+低沸点发泡本刊记者 邓雅静2024年,按照基加利修正案覆约要求,像中国这样的第一组发展中国家(A5 Group1)HFCs 的生产、消费正式进入削减周期。
1月11日,生态环境部网站发布《关于2024年度消耗臭氧层物质和氢氟碳化物生产、使用和进口配额核发情况的公示》(以下简称《公示》)。
《公示》将2024年度HFCs 生产(见表1)、使用、进口配额一齐进行公示,其中广泛应2024年H F C s 进入配额管理年,家电行业寻找替代技术需加速2024/249剂+聚醚四元共混发泡体系中。
根据此次发布的HFCs 生产配额核发情况,2024年HFC-245fa 共发放生产配额14160吨。
从生产配额来看,中化蓝天霍尼韦尔新材料有限公司获得生产配额6156吨,淄博澳帆化工有限公司获得生产配额5552吨,江西中欣埃克盛新材料有限公司获得生产配额1280吨,合计占总生产配额的91.72%。
不难看出,霍尼韦尔和中化蓝天成立的合资公司占有的生产份额依然最大,只是不再由霍尼韦尔一家独领风骚,淄博澳帆化工有限公司也后来居上。
据介绍,淄博澳帆化工有限公司始建于2011年3月,是一家从事绿色氟系制冷剂及发泡剂研究、开发、生产与销售的新技术型企业。
表1 2024年度HFCs生产配额核发表(吨)数据来源:生态环境部2024/2点聚焦50热FOCUS另外,随着HFC-245fa 进入配额管控名单,HFO 发泡剂作为替代方案也已在业内形成共识。
据《电器》记者了解,非常有趣的是,在国内供应HFO 发泡剂的主流企业依然是中化蓝天霍尼韦尔新材料有限公司和淄博澳帆化工有限公司,前者背靠霍尼韦尔,后者获得阿科玛的支持。
冰箱用聚氨酯发泡剂的发展趋势尹良敏;李静【摘要】硬质聚氨酯泡沫广泛地应用于冰箱保温,发泡剂对于聚氨酯泡沫的保温效果起着至关重要的作用。
人们越来越重视气候和环境问题,但是目前的常用发泡剂都有一些缺点。
CFC-11和HCFC-141b的臭氧损耗潜值不为零,正在被逐步淘汰,而HFC-245fa 、 HFC-365mfc这样的HFC类发泡剂的全球变暖潜值将近1000。
聚氨酯领域正在寻找臭氧损耗潜值为零、全球变暖潜值很低的发泡剂。
LBA 和FEA-1100是非常有前途的发泡剂,将来可能会取代目前的常用发泡剂。
%Rigid polyurethane foams are widely employed for thermal insulation in refrigerators. Blowing agents are critical for providing the insulation performance of these foams. Concerns over climate and environment have intensified, but current blowing agents all have defects. CFC-11 and HCFC-141 b is being phased out due to their ODPs. HFCs such as HFC-245 fa and HFC-365 mfc have GWPs near 1000. Polyurethane industry is seeking blowing agents not only with zero ODP, but also with lower GWPs. LBA and FEA-1100 are very promising blowing agents and they likely to replace current blowing agents in future.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)021【总页数】3页(P43-45)【关键词】聚氨酯;发泡剂;淘汰;冰箱【作者】尹良敏;李静【作者单位】红宝丽集团股份有限公司,江苏南京 211300;红宝丽集团股份有限公司,江苏南京 211300【正文语种】中文【中图分类】TQ314.24聚氨酯硬泡的密度、硬度等可根据客户的要求而进行调整,成型方便,同时它还具有优异的保温性能,因此它在冰箱、冷藏运输、建筑保温等领域有着广泛的应用。
2020《家电科技》学术年会论文集聚氨酯泡沫在冰箱应用的几点思考吴园刘鹏崔培培江峰长虹美菱股份有限公司安徽合肥 230601摘要:聚氨酯泡沫作为冰箱和冰柜最重要的保温材料,可以将它看成均质的保温材料,随着温度、湿度、压力等条件变化,导热系数也发生变化。
在冰箱工作时,各个间室温度不同,导致不同间室聚氨酯泡沫的保温性能不同,因此需要一个更合理的评判聚氨酯泡沫保温性能的方法。
同时,由于冰箱各个间室温度不同,间室之间泡沫保温性能不同,所以发泡层厚度也应不同,从而得出合理的发泡层厚度。
关键词:聚氨酯泡沫;热负荷仿真;综合导热系数;发泡层厚度Some thoughts on the application of polyurethane foam inrefrigeratorWU Yuan LIU Peng CUI Peipei JIANG FengChanghong Meiling Co.,Ltd. Hefei 230601Abstract: Polyurethane foam is the most important insulation material for fridge freezer. It can be regarded as homogeneous thermal insulation material. With the change of temperature, humidity and pressure, the thermal conductivity also changes. When the refrigerator is working, the room temperature is different, leading to different insulation properties of polyurethane foam, so we need a more reasonable method to evaluate polyurethane foam insulation performance. At the same time, different room temperature of the refrigerator is different, the foam insulation performance between the rooms is different, so the thickness of the foam layer should also be different, so as to draw a reasonable thickness of the foam layer.Keyword: Polyurethane foam; Thermal load simulation; Comprehensive thermal conductivity; Thickness of foam layer中图分类号:TM925.21DOI:10.19784/ki.issn1672-0172.2020.99.0481 引言冰箱绝大部分的保温性能是依靠聚氨酯泡沫,其重要性不言而喻。
聚氨酯发泡剂发展现状及未来趋势展望中国政府高度重视保护大气臭氧层的工作,依据联合国制定的《保护臭氧层维也纳公约》,《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,以及《〈关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书〉基加利修正案》三个文件,中国政府于《1993年1月批准实施《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》(以下简称《国家方案》)。
根据《国家方案》要求,聚氨酯泡沫行业针对发泡剂的替代工作制定了逐步替代方案,从上世纪九十年代初开始,发泡剂的替代工作一直在进行着,第一代CFC-11已经禁止使用,第二代的HCFC-141b也将于2026年禁止使用。
1、发泡剂划分2、第一代到第四代发泡剂部分物理性能指标发泡剂发展现状聚氨酯发泡剂大部分应用在硬泡领域,主要包括家电、冷藏集装箱、冷藏车、板材、管道、喷涂行业等,表3与表4详尽列述了国内发泡剂的应用现状和国外发泡剂的应用现状。
3、国内聚氨酯硬泡用发泡剂现状4、国外发泡剂应用现状5、发泡剂未来发展趋势聚氨酯发泡剂的未来发展趋势是根据发泡剂的选择原则来决定的,下图是选择发泡剂需要考虑的因素。
随着国家淘汰 HCFC-141b 进程的加快并接近尾声,聚氨酯硬泡行业急需新一代环保型发泡剂。
鉴于第三代含氟发泡剂HFC目前在国内尚未大规模使用,且受到基加利修正案的制约,国内聚氨酯泡沫行业或将跨过 HFC 发泡剂,直接过渡到第四代含氟发泡剂HFO-1336mzz(Z)和HCFO-1233zd(E)。
从评价结果看,第四代发泡剂适合包括家电、板材、喷涂、现场浇注等几乎所有的聚氨酯硬泡应用领域。
虽然目前尚未全面工业化,成本高昂,但随着HCFC-141b 产能的进一步削减及环保政策的压力,以及第四代含氟发泡剂生产工艺的进步、成本的降低,未来部分要求更高保温性能的领域, 及无法转换为戊烷发泡的领域将是第四代含氟发泡剂的重要应用领域。
然而,据天天化工网预测,在国内发泡剂市场淘汰HCFC141b后,冰箱冰柜或将长期使用环戊烷和环/异戊烷体系,因为其价格相对低廉,而采用HFO体系的产品则将主要出口至发达国家和地区;板材领域将采用环戊烷和环/异戊烷体系;管道领域则主要采用水,少量掺混环、异戊烷。