Ｖｏｊ．３３Ｎｏ．８·８·化工新型材料ＮＥＷＣＨＥＭＩＣＡＬＭＡＴＥＲＩＡＬＳ第３３卷第８期２００５年８月新型环保发泡剂ＨＦＣ一２４５ｆａ的现状及发展趋势冯云飞１谢俊波１杨勇１辛波１胡锋２刘颖２（１．烟台万华聚氨酯股份有限公司，烟台２６４００２；２．广东科龙电器股份有限公司，顺德５２８３０３）摘要介绍了ＨＦＣ－２４５ｆａ发泡剂的各种性质、在聚氨酯硬泡中的应用及发展趋势。
指出ＨＦＣ－２４５ｆａ体系将是未来普遍采用的体系。
关键词聚氨酯硬泡，发泡剂，氯氟烃替代，ＨＦＣ－２４５ｆａ，导热系数１’ｌｌｅｐ删固ｒｅｓｓａｎｄｔｅｎｄｅｎｃｙｏｆｎｅｗｇｅｎｅｒａｔｉ嘶ｂｌｏｗｉｎｇａｇｅｎｔＨＦＣ－２４５ｆａＦｅｎｇＹｕｎｆｅｉｌＸｉｅＪｕｎｂ０１ＹａｎｇＹｏｎ９１ＸｉｎＢ０１ＨｕＦｅｎ９２ＬｉｕＹｉｎ９２（１．ＹａｎｔａｉＷａｎｈｕａＰｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅＣｏ．Ｌｔｄ，Ｙａｎｔａｉ２６４００２；２．ＧｕａｎｇｄｏｎｇＫｅｌｏｎＥ１ｅｃｔｒｉｃａｌＨ０１ｄｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ，Ｓｈｕｎｄｅ５２８３０３）ＡｂｓｔｍｃｔＴｈｅｃｈａｍｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＨＦｃ＿２４５ｆａｂｌｏⅥｄｎｇａｇｅｎｔ，ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＨＦ（、－２４５ｆａａｐｐｌｉｅｄｉｎｒｊｇｉｄｐｏｉｙｕｒｅｔｈａｎｅｆ０锄ｓ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｔｅｎｄｅｎｃｙｏｆｂｌｏｗｉｎｇａｇｅｎｔｉｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．ＩｔｓｈｏｗｓｔｈａｔＨＦ℃－２４５ｆａｉｓｔｈｅｒｎｏｓｔｐｏｓｓｉｂｌｅｂｌｏ谢ｎｇａｇｅｎｔｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｒ遍ｉｄｆｏ锄，ｂｌｏ丽ｎｇａｇｅｎｔ，ＣＦ＿Ｃｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ，ＨＦ℃＿２４５ｆａ，ｔｈｅｍｌａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ１前言氯氟烃（ＣＦＣ）化合物长期以来，广泛用作发泡剂、制冷剂、清洗剂等。
研究表明ＣＦＣ类化合物具有较高的ＯＤＰ（臭氧消耗潜值），会缓慢破坏大气臭氧层，并对全球气候产生不利影响。
１９８７年９月签署的“蒙特利尔议定书”，制订了有关国家废除ＣＦＣ等ＯＤＳ的时间表。
我国从２００３年开始对ＣＦＣ－１１限制使用，２００５年停止使用。
各国取代ＣＦＣ化合物的方法和途径不同。
北美洲，冰箱、冰柜绝热泡沫及建筑、管道保温等聚氨酯硬泡中采用ＨＣＦＣ－１４１ｂ（１，１一二氯一１一氟代乙烷）为发泡剂；欧洲，建筑用聚氨酯硬泡中把ＨＣＦＣ－１４１ｂ作为发泡剂，而在冰箱冰柜硬泡中则主要采用环戊烷、异戊烷发泡剂；日本和其它亚太国家ＨＣＦＣ＿１４１ｂ及戊烷体系这２种替代发泡体系均有采用；各国还有少量ＨＦＣ及其它ＨＣＦＣ用于ＰＵ硬泡。
我国起步较晚，９０年代后期，减氟体系和其它ＣＦＣ替代物体系共存，目前ＨＣＦＣ＿１４１ｂ以及戊烷发泡硬泡体系均有采用。
ＨＣＦＣ是一种操作较方便的暂时性ＣＦＣ替代物。
因ＨＣＦＣ化合物分子内仍含有氯元素，ＯＤＰ不为零，对臭氧层仍有破坏作用，最终必将淘汰，将被零ＯＤＰ的发泡剂替代。
碳氢化合物与ＨＦＣ类化合物，由于其对环境的友好性，已成为ＯＤＳ替代的最佳选择。
以环戊烷为代表的烃类发泡剂，虽已用于聚氨酯硬泡保温，但因热导率高而导致泡沫绝缘效率的降低。
同时，由于烃类的易燃、易爆，不仅会影响泡沫产品的防火性，且应用环戊烷等烃类发泡剂要改进贮藏、计量、发泡等装置，需要投入大量的资金，生产１００万台冰箱单台成本增加７元，使中小厂家难以接受。
２鹏２４５ｆａ与其他替代发泡剂ＨＦＣ－２４５ｆａ是未来长期或永久替代氟里昂的最佳候选者‘１｜。
作者简介：冯云飞，毕业于济南大学化工学院，主要从事用于冰箱的ＰＭ一２０１０产品的技术开发和市场开拓工作。
·１０·化工新型材料第３３卷表３ＰＵ硬泡导热系数增高率％热系数变化整体较小。
２．４ｍ℃－２４５ｆａ混合发泡剂体系经济指标ＨＦＣ－２４５ｆａ不仅单独做发泡剂所得泡沫具有优良的物化性能，且与其他发泡剂混合使用，也可大大改善单独使用其他的一种发泡剂所得泡沫的性能。
全水发泡制备低密度硬泡时，由于水量较大，造成所得泡沫较脆，强度、尺寸稳定性、绝热性能差，且消耗较多的异氰酸酯。
加入ＨＦＣ．２４５ｆａ代替部分的水则可大大改善泡沫的性能。
喷涂发泡实验表明，使用ＨＦＣ＿２４５ｆａ和水共同发泡技术，喷涂发泡不需对现有的包装、设备，及发泡工艺作大的更改，能获得较好的泡沫质量。
混合发泡剂与其他发泡剂的系统经济性比较见表４［８’９］所示。
表４ＩⅡｃ－２４５ｆａ混合发泡剂与其他发泡剂的系统经济性比较注：１．发泡剂成本以ＨＣＦＤｌ４１ｂ为基准参考。
２．最终成本以ＨＣＦ℃＿１４１ｂ所得泡沫成本为１．ｏｏ作对比。
结果表明，使用质量比为５０／５０ＨＦｅ２４５ｆａ和水发泡的每磅的系统成本稍高１０％，但因ＨＦ℃－２４５ｆａ的泡沫比ＨＣＦ℃－１４１ｂ的泡沫的产出收益高５％～１４％，所以使用ＨＦｃ－２４５ｆａ可得到较高的性价比。
３ｍ—》２４５ｆａ应用研究现状在欧洲，ＨＦＣ－２４５ｆａ已被广泛用作致冷泡沫板的发泡剂。
美国目前采用ＨＦＣ－２４５ｆａ硬质聚氨酯发泡剂的用量已经达到ＨＣＦＣ－１４１ｂ用量的１／２［１由于聚氨酯硬泡的热量传递约５０％由气体进行，２０％由聚氨酯基体进行，约３０％由辐射造成，由辐射传递的热量可以通过改善泡孔进行降低，从而达到降低导热系数的目的［１１’１２］。
所以，为了避免由于气体导热系数高而引起的能耗大的缺点，南京红宝丽股份有限公司研制出了ＨＦＣ－２４５ｆａ专用聚醚多元醇，所做泡沫实验数据见表５［１１’１３］所示。
由表５可知，ＨＦＣ＿２４５ｆａ所制得的泡沫制品性能均已达到或接近ＣＦＣ－１１型同类产品水平，已完全可以满足替代的需要。
４ｍＢ２４５ｆａ应用中需做的工作由于ＨＦＣ－２４５ｆａ沸点较低（１５．３℃），导致反应初期泡沫中自由异氰酸酯基团含量过高，泡沫表面表５ⅢＢ２４５ｆａ与Ｆ１１发泡剂发泡制品性能比较发酥发脆，影响泡沫基材的粘接性能。
为改善其粘接性能，需对聚醚多元醇、发泡剂、交联剂和催化剂进行优选。
对于聚醚，理想的是用高官能度脂肪族多元醇芳香族多胺等为起始剂合成；ＨＦＤ２４５ｆａ发泡剂的量要控制在３０％～４０％，水在１．５％～２．５％。
交联剂的官能度要控制在一个合适的水平；对于催化剂，由于有些ＨＦＣ－２４５ｆａ泡沫虽刚发泡时表皮脆酥，但这种现象２４ｈ后会消失。
这是由于反应初期，泡沫中异氰酸酯自由基团含量较高；随之，泡沫中自由异氰酸酯组分逐渐减少，表面脆酥现象将会消失。
所以可选用复配（下转第１４页）新型环保发泡剂HFC-245fa的现状及发展趋势作者：冯云飞， 谢俊波， 杨勇， 辛波， 胡锋， 刘颖， Feng Yunfei， Xie Junbo， Yang Yong， XIN Bo， Hu Feng， Liu Ying作者单位：冯云飞,谢俊波,杨勇,辛波,Feng Yunfei,Xie Junbo,Yang Yong,XIN Bo(烟台万华聚氨酯股份有限公司,烟台,264002)， 胡锋,刘颖,Hu Feng,Liu Ying(广东科龙电器股份有限公司,顺德,528303)刊名：化工新型材料英文刊名：NEW CHEMICAL MATERIALS年，卷(期)：2005，33(8)被引用次数：3次1.朱吕民聚氨酯合成材料 20022.于艳秋.曹英斌CFC替代技术中各类发泡剂和制冷剂的应用前景 20033.中村富士夫.焦建清2003年中国聚氨酯行业整体淘汰ODS国际论坛论文集4.HFC-245fa Foam Equipment considerations,AP1 20015.刘益军.李建新查看详情6.聚氨酯硬泡CFC-11替代技术手册 20027.蒋世亮查看详情 20028.刘贤明.王丹查看详情[期刊论文]-聚氨酯工业 1998(02)9.Mary C Bogdan.David J Williams Enovate TM 3000 Blowing Agent-A versatile and cost Effective Blowing Agent Technology for Rigid Foam 200210.蒋琦查看详情 2002(06)11.孔新平.徐艳春查看详情[期刊论文]-聚氨酯工业 2000(03)12.徐艳春.孔新平查看详情 200213.芮敬功.胡锋.孔新平2003年中国聚氨酯行业整体淘汰ODS国际论坛论文集14.孔新平.徐艳春.杨艳俊查看详情 200015.江苏省化工研究所查看详情 20021.期刊论文邱颜臣.潘玉风.周红.张红.周国祥.QIU Yanchen.PAN Yufeng.ZHANG hong.ZHOU Guoxiang.ZHONG Hong 环戊烷发泡剂及聚氨酯硬泡性能研究-塑料科技2000,""(3)本文论述了氯氟烃(CFC-11)替代品环戊烷(Cyclopentane)的性质和其应用于全无氟绿色冰箱聚氨酯硬泡性能的研究结果,解决环戊烷发泡剂易燃、易爆和在聚醚多元醇中的溶解度差的问题是开发环戊烷发泡剂应用领域的重要因素.文中列出了环戊烷聚氨酯硬泡塑料性能参数:芯密度32.6kg/m3;压缩强度125kPa;导热系数在24℃条件下为16.3mW·(m·K)-1;尺寸稳定性在70℃、24h条件下为0.7%.2.期刊论文金雪华.司朗诵.朱旭.赵亚娟.JIN Xue-hua.SI Lang-song.ZHU Xu.ZHAO Ya-juan发泡剂对聚氨酯硬泡保温塑料低温尺寸稳定性的研究-化工技术与开发2010,39(5)HCFC-141b与水复合制备了复合发泡剂,并对其在低温情况下对聚氨酯硬泡塑料的尺寸稳定性进行的研究,结果表明:当HCFC-141b与水的复合发泡剂制备的聚氨酯硬质泡沫塑料可以用于冰箱保温,密度与尺寸稳定性能满足冰箱在低温下的要求.3.期刊论文吴蓁.郭青.WU Zhen.GUO Qing新型环保型发泡剂在聚氨酯硬泡中的应用研究-新型建筑材料2008,""(1)通过组合聚醚与聚氨酯硬泡的制备,对发泡剂HFC-365mfc、HFC-365/227和水的发泡效果、泡体结构、与组合聚醚的互溶性及泡体力学性能等进行了研究,并与HCFC-141b进行了比较.研究结果表明,HFC-365mfc、HFC-365/227与组合聚醚均有较好的溶解性与配伍性;在等质量下,两者在聚氨酯中的发泡效果稍差于HCFC-141b;而在等摩尔加入量时,HFC-365/227的泡孔结构较均匀,平均孔径较小,且所制备泡体的拉伸强度较高,断裂伸长率较大;全水发泡所制得的泡体密度较大.4.会议论文吴蓁.郭青新型环保型发泡剂在聚氨酯硬泡中的应用研究2009通过组合聚醚与聚氨酯硬泡的制备，对发泡剂HFC-365mfc，HFC-365/227和水的发泡效果、泡体结构、与组合聚醚的互溶性及泡体力学性能等进行了发泡效果稍差于HCFC-141b：而在等摩尔加入量时，HFC-365/227的泡孔结构较均匀，平均孔径较小，且新制备泡体的拉伸强度较高，断裂伸长率较大；全水发泡所制得的泡体密度较大。