臭氧层是地表生态系统的一道天然屏障， 它吸收和阻挡 了来自太阳的大部分紫外线。如果臭氧层被严重消耗， 地球就将面临巨大的灾难： 长期反复照射过量的紫外线 将使引起人体细胞内的DNA 改变， 细胞的自身修复能 力减弱， 免疫机能减退， 皮肤发生弹性组织变性、角质 化以至皮肤癌变， 诱发眼球晶体发生白内障等； 同时， 还将使农作物产量下降，海洋生态系统破坏， 渔业产量 下降， 对动物产生负面影响， 以及对塑料制品产生更多 的破坏等。
聚氨酯戊烷概述和改 造手册
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第一章 聚氨酯概述
1.1 概述
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。凡是在高分子主链上含有许多重复的－ NHCOO－ 基团的高分子化合物通称为聚氨酯。
1.2 硬质聚氨酯泡沫塑料的应用
硬质聚氨酯泡沫塑料具有强度高、重量轻、绝热效果好、施工方便等特点，用 作冰箱、冷柜的绝热层薄， 在相等外部尺寸条件下， 其有效容积比用玻璃纤 维等作绝热层时大得多，冰箱等设备的自重也减轻。由于硬质聚氨酯泡沫塑料 强度较高， 冰箱的壳体与内衬之间的硬泡相连时， 不需要其它支撑材料， 因 而不存在“ 冷桥”， 确保了冰箱、冷柜整体优异的绝热效果。这些优点， 其它 绝热材料无法与之相比。
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戊烷类发泡剂有三个主要不利之处：
(i) 烷烃是一类易燃的挥发性有机化合物(VOC)， 它们与 空气的混合物在一定程度和条件下可发生爆炸， 若由 CFC-11、HCFC-141b 等发泡生产线转换到戊烷发泡， 为 保证安全生产， 需对现有计量、贮存及发泡设备进行较 大的改进， 增加复杂的安全处理设施， 操作工艺需严格 控制， 以保证安全生产。因而设备成本较液态HCFC、 HFC 发泡体系的高。
不过， 戊烷类化合物在室温下为液态， 资源丰富， 价 格低， 虽然发泡设备费用较高， 但生产量大的厂家能在 数年内可收回投资。且烷烃发泡剂分子量低， 同样密度 的泡沫所需的烃类发泡剂用量比CFC-11 小。采用特殊和 改进的多元醇及助剂， 在泡沫组合料中戊烷已能够达到 一定的溶解性。改进配方的环戊烷发泡泡沫， 绝热性与 HCFC-141b 发泡泡沫相近， 仍可满足欧洲等地区国家对 冰箱等家用电器绝热能耗要求。但戊烷发泡的冰箱绝热 性能达不到美国1993 年制订的家用电器能耗标准的要求。
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1.3国内外聚氨酯工业发展近况
自1990 年以来， 特别是近几年， 中国的聚氨酯工业的 发展速度超过了发达国家，年平均增长率10％ 以上， 目 前聚氨酯树脂年产量达100 万t 以上， 发展势头良好。
1990 年以后，聚氨酯工业面临着严峻的挑战，如环境保 护方面的压力。氯氟烃（ CFC）的替代工作使聚氨酯行 业付出了巨大的代价。过去的十年中人们耗费了大量的 人力物力， 寻求既能为环保所接受，又不使传统产品因 质量受损或成本上升太多而失去竞争力的解决方案。
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2.3.5 烷烃发泡路线
(1) 烷烃发泡剂的特点
烷烃化合物因臭氧消耗潜值(ODP 值)为零、温室效应很 小、无毒、对环境影响极小而受到重视。戊烷发泡技术 已被欧洲、亚洲等地区厂家采用。零ODP 的烷烃达到 “ 蒙特利尔协议” 国际公约废除臭氧消耗物质的生产和使 用的要求， 估计它们再也不会象HCFC 那样必须被别的 物质取代。
20 世纪80年代以来， 由于发现CFC 化合物对地球环境 的损害作用， CFC-11发泡剂被列入限期禁用的化学物质。 在聚氨酯硬泡的不同产品和应用领域， 不同的国家开发 了不同的CFC 替代技术。
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2.2 CFC 对环境的影响以及蒙特利尔议定书
2.2.1 CFC 对臭氧层的影响
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第二章 聚氨酯硬泡CFC-11 替代技术综述 2.1 CFC-11 在PU 硬泡生产中的应用
由于氯氟烃(CFC)化合物具有毒性极低、化学性质稳定 等优点， 长期以来， 广泛地用作发泡剂、制冷剂、清洗 剂、推进剂等。
在20世纪90 年代以前， 聚氨酯泡沫塑料生产曾一直采 用CFC-11 作发泡剂。广泛用于冰箱和冰柜的箱体绝热层、 冷库、冷藏车等的绝热材料、建筑物、贮罐及管道保温 材料。
(ii) 戊烷在聚醚多元醇中的溶解性较差， 环戊烷在不同 的通用硬泡聚醚多元醇中的溶解度在10％ ～ 20％ 范围， 而正戊烷及异戊烷的溶解度仅在7％ 以内。为了使添加 发泡剂达到一定的量， 一般需采用特殊的和改进的多元 醇及助剂。
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(iii) 烷烃的气相热导率较高， 因而制得的硬泡绝热性能 不如H5
CFC 等卤代烃中的氯原子是引起大气臭氧层破坏的主要 原因。CFC化学稳定性高， 在大气层中停留时间长达 40～ 150 年。受到强烈的太阳高能紫外线的照射而发生 分解， CFC-11就会分解出Cl·自由基， 氯原子自由基与 臭氧分子反应， 消耗臭氧分子。Cl·能再生， 这些自由 基很快地与臭氧进行连锁反应， 结果一个氯原子消耗成 千上万的臭氧分子， 使臭氧层破坏。
Cl·+ O3 — → ClO·+ O2
ClO·+O — → Cl·+ O2
控制的消耗臭氧层物质有两类共8 种， 第一类5 种
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2.3 CFC替代方案
2.3.1 CFC-11 减量方案（略）
2.3.2 HCFC-HFC 路线（略）
2.3.4 HFC 发泡技术
HFC 化合物的ODP 值为零， GWP 值很小， 仅是CFC-11 的1.5％ ～ 3.0％ ， 大多数HFC不燃、低毒。在聚氨酯硬 泡的泡孔内它们具有较低的气体扩散速度， 因此泡沫的 老化绝热性能好。虽然全水发泡和环戊烷等零ODP发泡 等都已大量用于聚氨酯泡沫塑料的生产， 不过HFC 仍被 认为是需要的（美日路线）， 特别是液态HFC 发泡的泡 沫绝热性能较好。
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