发泡剂将完美替代烷烃及HFC类发泡剂
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联产多卤代烯烃和氟化烷烃的方法及氟化催化剂研究杨波; 张彦; 余慧梅; 方敏【期刊名称】《《有机氟工业》》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】4页(P19-22)【关键词】多卤代烯烃; 氟化烷烃; 氟化催化剂【作者】杨波; 张彦; 余慧梅; 方敏【作者单位】浙江衢化氟化学有限公司浙江衢州324004【正文语种】中文0 前言1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)属于氢氟烯烃(HFO)系列,是重要的第四代制冷剂和发泡剂。
HFO-1234ze有Z型和E型两种,Z型沸点为9℃,E型沸点为-19℃,温室效应值(GWP)为6,Z型可作为发泡剂,E型可以与其他物质混配作为制冷剂使用[1]。
1-氯 -3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233zd)有 Z型和E型两种,E型沸点为19℃,Z型沸点为38℃,大气寿命26 d,臭氧耗损潜能值(ODP)约为0,GWP值<5,E型是新一代环保型发泡剂的首选,适用于家用电器、建筑保温、冷链运输和工业保温等领域所用聚氨酯隔热材料的发泡,是 CFC、HCFC、HFC 和其他非氟碳发泡剂的最佳替代发泡剂。
与现有发泡剂体系(HFC-245fa和环戊烷)相比具有更为优异的导热系数和整机能耗水平,分别比相同型号的HFC-245fa和环戊烷体系冰箱在导热系数方面降低7%(与HFC-245fa体系相比)和12%(与环戊烷体系相比),并且在整机能耗方面降低了3%(与HFC-245fa体系相比)和7%(与环戊烷体系相比)[2]。
1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)是一种对大气臭氧层安全的氟化烃化合物,其臭氧耗损潜能值为0,温室效应值低,不燃、毒性低,目前主要用作三氟氯甲烷(CFC-11)和 1,1,1-三氯氟乙烷(HCFC-141b)发泡剂的替代品,还广泛应用于溶剂、喷射剂、灭火剂和干蚀刻剂方面[3-4]。
HCFO-1233zd的制备方法主要以 1,1,1,3,3-五氯丙烷(HCC-240fa)和HF为原料,采用气相法合成。
HCFC―141b型组合聚醚发泡绝热材料【摘要】本文简述了聚氛酯泡沫行业无氟替代进展,介绍了采用HCFC-1416型组合聚醚的优点及其物理化学性能,同时论述了太阳热水器行业使用该组合聚醚建议的发泡工艺条件。
采用HCFC-1416型组合聚醚完全可以适用太阳热水器生产。
【关键词】聚氛酯HCFC-141b 组合聚醚太阳热水器发泡工艺条件3 HCFC-141b型组合聚醚性能及泡沫性能HCFC-141b型组合聚醚物理特性、反应状况及其泡沫性能分别示于表1、表2、表3。
1 引言随着世界经济和社会的发展,人类活动对环境的破坏日益严重。
如氟里昂(CFCs)等对大气臭氧层的破坏,导致紫外线照射增强并威胁到人类及其他生物的生存,是目前人类极为严重的环境问题之一。
从2005年开始,保护臭氧层进入履约关键期。
依照《蒙特利尔协议修正案》及国家CFC替代计划:能产生破坏臭氧层的物质到2005年削减50%、到2007年削减85%、到2010年削减到零,这是一个艰巨的任务。
在聚氨酷泡沫业代替CFC-11后,对不同的泡沫采取的不同的办法。
主要的替代类型有:HCFC(氢氯氟烃)、HFC(氢氟烃)、HC(烷烃)、液态COZ或水。
有替代的CFC聚氨酷泡沫发泡剂,其主要特性:如工艺性(沸点等);绝热性能(气体热导率);是否易燃、价格、毒性,各有其优势和不利之处。
采用聚氨酷泡沫发泡剂,除考虑本身的性质外,还需对聚醚多元醇、匀泡剂、催化剂等原料体系进行适当的改善,使配方聚氨酷达到优化。
在取代CFC初期,尽管有人主张一步到位,采用ODP值为零的发泡,如用作制冷剂已商业化的气态HFC、有易燃易爆性的戊烷等,经过研究,其综合物理特性、发泡工艺特性和价格都不合理,不少泡沫厂倾向于采用对其性能了解最充分的HCFC-1416作为一种过渡的替代发泡剂。
HCFC-141b常温下是液体,沸点比CFC-11略高,发泡工艺特性与CFC-11相似。
相对于气态的如HFC-134a或液态的可燃性戊烷发泡剂来说,工艺操作上比较方便,可以在CFC-11发泡的生产设备上使用,无需对设备进行改造。
HFO-1234ze合成技术及应用研究进展焦锋刚;李立【摘要】随着环保要求越来越严,新型环保ODS替代品的研究开发已成为全世界关注的热点,而1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)以其优异的环境参数被认为是替代1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)和1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)的最佳选择.重点对HFO-1234ze的性质、合成方法以及应用的研究进展进行简要综述.【期刊名称】《有机氟工业》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】6页(P44-49)【关键词】1,3,3,3-四氟丙烯;性质;合成;应用【作者】焦锋刚;李立【作者单位】陕西延长石油集团氟硅化工有限公司,陕西商洛726000;陕西延长石油集团氟硅化工有限公司,陕西商洛726000【正文语种】中文0 前言目前研发的氢氟氯烷烃(HCFCs)替代品主要有氢氟烷烃(HFCs)、氢氟烯烃(HFOs)和氢氟醚(HFEs)。
HFCs虽然它的臭氧层破坏潜值(ODP)为0,但不可忽视的是它的温室效应潜值(GWP)较高,会引发温室效应,使得全球变暖[1-4];HFEs的研发虽然克服了HCFCs和HFCs面临的环境问题,但HFEs生产成本高,现阶段不适合工业化批量生产;对同温层臭氧不具有破坏性并且还具有低GWP值的HFOs以其优异的环境参数成为近年来最有潜力的HCFCs和HFCs的替代品。
1,3,3,3-四氟丙烯(1,3,3,3-tetrafluoropropene)简称HFO-1234ze,被国际社会公认为是高GWP值HFCs的理想低碳环保替代品,如作为气体发泡剂替代HFC-245fa、HFC-134a以及HFC-152a,作为气溶胶喷射剂替代HFC-134a等。
国际上,欧盟和美国已经颁布相关法律法规控制含氟温室气体的消费和排放,现有的HFC-134a即将面临淘汰,因此,HFO-1234ze已经成为世界氟化工巨头公司开发的热点,发达国家已经出现了产品需求市场。
发泡剂种类发泡剂种类大全一、物理发泡剂物理发泡剂种类较多,如脂肪烃、氯代烃、氟氯烃和二氧化碳气体等,自20世纪50年代,一氟三氯甲烷(CFC-11)作为聚氨酯首选的发泡剂被广泛应用,因其对大气臭氧层有破坏作用,为了保护地球生态环境,必须禁止使用CFCS类化合物。
多年来国内外一直在寻找和开发理想的替代产品,替代发泡剂除考虑发泡剂本身的性质外,一般还需要对聚醚多元醇、匀泡剂、催化剂等原料进行适当调整与改善,使配方体系达到最优化,因此物理发泡剂的关键在于替代产品的开发与应用研究。
到目前为止,对发泡剂CFC~11的替代主要有以下四种方案。
(1)二氧化碳发泡剂二氧化碳发泡剂有两种,一种是异氰酸酯和水反应生成二氧化碳(水发泡)作为发泡剂,另一种是液体二氧化碳。
水发泡与CFC-11相比优点在于,二氧化碳ODP(臭氧损耗值)为零,无毒、安全、不存在回收利用问题,不需要投资改造发泡设备;缺点是发泡过程中多元醇组份粘度较高,发泡压力与泡沫温度都较高,泡沫塑料与基材粘接性变差,尤其是硬泡产品的热导率高;由于二氧化碳从泡孔中扩散速度较快,而空气进入泡孔较慢,从而影响泡沫塑料尺寸稳定性,虽然可以通过改性有所改进,但是仍然不如CFC-11发泡材料。
目前主要用于对绝热性要求不高的供热管道保温、包装泡沫塑料和农用泡沫塑料等领域;液体二氧化碳发泡优缺点与水发泡相同,目前主要用于聚氨酯软泡,用于硬泡可以克服水发泡增加了异氰酸酯的消耗量、泡沫塑料发脆和与基材粘接性差等缺点。
但是液体发泡要对发泡机进行改进,液体二氧化碳储运费用增加,目前液体二氧化碳发泡技术尚在不断研究与发展之中。
(2)氢化氟氯烃发泡剂氢化氟氯烃(HCFC)类发泡剂,分子中含有氢,化学特性不稳定,比较容易分解,因此其ODP要远远小于CFC-11,所以HCFC被当作CFC发泡剂第一代替代产品,在过渡时期内暂时使用,应尽可能在短时间内被无氯化合物所取代。
目前欧盟、美国、日本禁止使用HCFC类发泡剂的时间为2004年底,我国截止使用年限为2030年。
18种化学发泡剂介绍18种化学发泡剂介绍化学发泡剂又称分解性发泡剂。
它们能均匀地分散于树脂中,受热分解,可产生至少一种气体。
可分为无机发泡剂和有机发泡剂两类。
有机发泡剂是塑料中使用的主要发泡剂,主要是偶氮类、亚硝基类和磺酰肼类。
另外还有一些发泡剂组成物,其发泡气体是通过两个组分间的吸热反应而释放出来的。
1、偶氮类桔黄色结晶粉末,相对分子质量116.1,相对密度1.65,细度(200 目通过)≥99.5%,水分≤0.1%,灰分≤0.1%。
溶于碱,不溶于醇、汽油、苯、吡啶等一般有机溶剂,难溶于水。
分解温度190~205℃,不易燃。
发气量为200~300ml/g,主要是氮气、一氧化碳和少量二氧化碳。
室温贮存稳定,有自熄性,但在120℃以上时因分解产生大量气体,在密闭容器中易发生爆炸。
用途:适用于PE、PVC、PS、PP、ABS 等。
其分解产物无毒、无臭、不污染,可以制得纯白的泡沫体。
本品分解温度高,产生的气泡均匀、致密。
适用于闭孔泡沫体、常压或加压发泡体,厚的或薄的发泡体等各种发泡制品。
如PVC和增塑糊发泡体,聚烯烃的压延和模塑发泡体,发泡人造革等。
2、2,2'-偶氮二异丁腈白色结晶粉末,相对密度1.1,挥发分1%,甲醇不溶物0.1%,熔点>99℃。
溶于甲醇、乙醇、丙醇、乙醚、石油醚等有机溶剂,不溶于水。
分解温度98~110℃,放出氮气,发气量130~155ml/g。
室温下缓慢分解,30℃下贮存数月后显著变质,故本品应在10℃以下存放。
用途:特别适用于PVC,还可用于环氧树脂、PS、酚醛树脂及橡胶等。
分解发热量低,约125.6~167.5J/mol,故使用量高达40%也不致使制品烧焦,可制得洁白制品。
本品分解温度低,可用于普通的PVC 糊。
毒性较大,这大大限制了其应用。
近年来,其作为发泡剂应用已日渐缩小,主要用作聚合引发剂。
3、偶氮二甲酸二异丙酯橙色油状液体,相对分子质量202,凝固点2.4℃,沸点75.5℃(33.31Pa),单独加热时,240℃下仍然稳定。
LBA发泡剂将完美替代烷烃及HFC类发泡剂
目前世界范围内都在进行HCFC发泡剂在聚氨酯硬泡领域的替代工作,以减少发泡剂对大气臭氧层的破坏。
市场上家电发泡剂的替代产品主要有烷烃(环戊烷)及HFC类(245fa
及365mfc),但这几种产品均有不足之处,环戊烷具有易燃的特性,因此在生产和应用过程中都存在安全隐患,而且泡沫隔热性能相对较差,难以满足日益提高的家电能效标准。
HFC类产品虽然无臭氧层消耗(ODP)问题,但GWP(全球变暖潜值)较高,还是不能满足全球日益严格的对温室效应气体的限制,而且365mfc本身也具有一定的可燃性。
因此聚氨酯工业急需一种能够同时满足以上各种要求的新一代高效节能、安全环保的硬泡发泡剂。
正是在这种需求下,霍尼韦尔公司开发出了新一代低GWP高效节能发泡剂SolsticeTM
LBA(HFO-1233zd,以下简称LBA)。
目前在家电行业(包括冰箱、冷柜和热水器)中使用的替代HCFC-141b的发泡剂体系主要有环戊烷、245fa、245fa/环戊烷以及少量的134a、365mfc和全水发泡体系,性能上各有优缺点。
不同发泡剂的物理性能会直接影响到最终泡沫制品的性能。
从冰箱生产实践中我们发现,245fa从工艺角度看,具有不可燃的特性,从而无需防爆设备的投资,并且泡沫制品具有更低的导热系数、更好的流动性、更好的强度和尺寸稳定性。
但是,245fa GWP值较高,这在将来全球日趋严格的环保要求下,必将被逐渐取代,而LBA 正是针对这个缺点开发出的理想的新一代发泡剂。
评估结果表明LBA的GWP值小于5。
据估计,此发泡剂如能全球使用,将等效于每年降低6000万吨CO2的排放。
同时,由于LBA低MIR值(乙烷的MIR值为0.19±0.03,而LBA的MIR值为0.16±0.02),将不会像烃类一样被定义为VOC。
研究发现,由霍尼韦尔公司开发出的低GWP发泡剂LBA是适用于聚氨酯发泡行业的一种能够同时满足各种工艺及环保要求的新一代发泡剂,具有高效节能、不燃、不含可挥发性有机物(VOC)、低GWP、安全环保等特点。
经过不断的配方及工艺参数的优化后,以LBA新一代高效节能环保发泡剂制得的聚氨酯泡沫和现有发泡剂体系(245fa和环戊烷)相比具有更为优异的导热系数和整机能耗水平,分别比相同型号的245fa以及环戊烷体系冰箱在导热系数方面降低7%(和245fa体系相比)
和12%(和环戊烷体系相比),并且在整机能耗方面降低了3%(245fa)和7%(环戊烷)。
LBA体系泡沫具有优良的力学强度,而且和冰箱内胆及钢板外壳粘结性能良好。
LBA体系泡沫和环戊烷体系相比具有优异的流动性及密度分布,因此可以在环戊烷体系的基础上进一步降低注料量。
LBA发泡剂对HIPS材料没有侵蚀性,相容性良好。
总之,LBA体系泡沫很好地解决了现有环戊烷发泡体系冰箱的绝热性能较差、能耗高、易燃易爆、含可挥发性有机物(VOC)等问题,在提升聚氨酯泡沫节能环保性能的同时,提升了泡沫流动性、密度分布和内胆之间相容性等工艺性能参数,并显著提高了冰箱生产和使用过程中的安全性。
可以预见,LBA发泡剂对现有发泡体系绝热性能的升级换代具有建设性的推动作用。