发泡剂种类Word下载.docx

1、缺点杲发泡过程中多元酹组份粘度较高，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氟酸酯的消耗 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、（2）氢化氟氯坯发泡剂。氢化氟氯泾（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。目前商业上可以替代 CFC-11最成熟的产品为HCFC-14L玖 它与多元醇和异氟酸酯的 相溶性好，在不增加设备的条件下可以直接用HCFC-14LB代替 CFC-11,在达到同样密度和相近的物理特性泡沫体时用量要少 于CFC-llo HCFC-14IB

3、的缺陷在于原料价格较高，对某些ABS 和高抗冲击性聚苯乙烯具有溶解性，且其导热系数比CFC-U 高，因此需要得到的泡沫体密度较高，才可以达到隔热效果。另 外一类代替CFC-11的氢化氟氯泾产品为60:40的HCFC- 22/HCFC-14LB混合物，这类混合物是工业生产中最常用的溶 剂，生产技术成熟，价格适中，缺点在于HCFC-22/HCFC-141B 体系在一般多元醇中的溶解度相对较低，加工含有HCFC-22的 多元醇相对困难。另外HCFC-124的ODP值仅为HCFC-141B的1/5,允许使用年限更久，国外一些企业计划将其用于建筑和冰 箱器具泡沫中，与较高成本的氢化氟烷坯（HFC）进行竞

4、争。（3）坯类发泡剂。用于聚氨酯发泡剂的泾类化合物主要是环 戊烷，特别是环戊烷的硬泡体系具有导热系数较低和抗老化性 能，ODP值为零等优点，常被用于冰箱.冷库和建筑的隔热保 温等领域，已经成为我国硬泡CFC-11替代品的首选。号外以正 丁烷.异丁烷作为辅助发泡剂，制备环戊烷聚氨酯硬泡必须解决 以下两个冋题，选用防爆设备解决环戊烷易燃、易爆的问题;采 用一定措施如正戊烷.异戊烷与环戊烷一起使用，可以改善泡沬 流动性，从而解决环戊烷在聚瞇多元醇中溶解性差的问题。近年 来我国环戊烷的生产开发取得较大进展，以乙烯裂解副产C5为 原料，经过解聚.加氢等工艺可以获得高纯度环戊烷。北京化工 研究院承担的“环

5、戊烷产品开发T页目通过鉴定，目前国内吉林龙 山化工厂、北京东方化工厂、南京红宝丽股份有限公司等已经成 功建设环戊烷生产装置，并与国内多家著名的冰箱生产企业联 合，为其提供环戊烷型组合聚瞇用作发泡材料使用。（4）氢化氟烷泾（HFC）发泡剂。HFC类化合物ODP值为零， 在软质PU泡沫生产中是CFC-11理想的替代产品，早期的HFC 类发泡剂主要是HFC-134A和HFC-152A,这两种发泡剂具有低 分子量和低沸点，达到相同密度和相近物理特性泡沬体时，用量 比CFC-11用量少，并且性能比较稳定，但是它们的缺陷在于导 热系数比较高，且在一般多元醇中的溶解度较低，加工含有HFC-134A和HFCJ

6、52A的组合聚瞇相对比较困难，另外需要发 泡设备以满足加工要求。由于这两种产品的缺点，人们加快了新 型HFC类发泡剂的研究开发工作。目前研究开发表明HFG 245FA和FC-365MFC两个品种非常具有潜力。这两种产品与 CFC-11具有相近的特性，导热系数与HCFC-141B在同一范围 内，其ODP值为零，毒性极低，尺寸稳定性能好，HFC-245FA 电绝缘性能优异，缺点是沸点较低;HFC-365MFC的沸点高，但 是具可燃性。目前国内外业界一致认为上述两种产品是最为理想 的CFC-11的替代产品，受到特别重视，研究生产步伐迅速，国 外已经进入工业化生产的阶段，如2003年10月日本中央玻璃

7、公司 化学子公司建设了年产5000T的HFC-245FA装置，2002年底索 尔维公司在法国建设了年产1.5万吨的HFC-365MFC装置。预示 着高绝缘性能、不破坏臭氧层的高性能发泡剂将在全球推广使 用。（5）其他。近年来国外许多科研机构加快CFCS发泡剂替代品 的研究工作，如日本地球环境产业技术研究机构，推出特定的新 替代化合物氢化聚瞇（HFE）,并开发出七种系列HFE产品，该产 品不破坏臭氧层，在以水为溶剂的情况下，逬行醇与氟化烯泾的 反应，效果非常不错。见外随着CFCS替代技术的发展，聚氨酯 泡沫塑料的表面活性剂产品结构也发生很大变化。由于软质聚氨 酯发泡过程中，液态二氧化碳几乎瞬间就

8、会转化成气体，因此要 求表廁活性剂具有很强的成核能力，否则难以得到泡孔结构优良的成核能力，如德国金施密特公司和美国威特科公司的表面活性 剂产品均适用于液态二氧化碳发泡制软泡聚氨酯产品等。我国 CFCS替代研究进展较快，目前大量生产HCFC-141B、HCFC- 22,并借鉴国外开发经验开发出氢化氟烷炷类发泡剂HFCJ34A和HFC-152A,对高性能的HF-245FA和HFC-365MFC也进行研 究开发工作;环戊烷年生产能力已经达到1万吨，生产技术处于国 际先进水平。（二）化学发泡剂。作为化学发泡剂使用的物质种类很多，按化学结构分主要有 N亚硝化合物，如N, N-二亚硝基五次甲基四胺（DPT

9、）、N, N- 二甲基-N, N二亚对苯二甲酰胺（NTA）等;偶氮化合物，如偶氮二 甲酰胺（ADC）、偶氮二异丁睛、偶氮二甲酸异丙酯、偶氮二甲酸二乙酯、二偶氮氨基苯、偶氮二甲酸顿等;酰耕类化合物，如4,4-二磺酰聆二苯瞇（OBSH）、对苯磺酰月并、3, 3-二磺酰阱二苯枫.4, 4-二苯二磺酰盼、1, 3-苯二磺酰月仪1, 4-苯二磺酰盼等。主要使用的品种有发泡剂ADC、DPT、DBSH等，其中 ADC在国外占化学发泡剂的90%,在我国占95%以上。（DADC发泡齐I。我国是全球最大的ADC生产国与供应国， 年生产能力达到15万吨，约占全球总生产的50%, 1995一2003年 生产能力年均增

10、长率约为18%,呈现了快速的发展势头。生产厂 家有30多家，遍布全国30个省市，其中江苏索普集团.浙江巨化 集团公司.江西电化厂.宁夏电化厂年生产能力都达到万吨级水平;生产设备有许多改进，如次氯酸钠生产设备大型化.连续化; 缩合釜、氧化釜大型化;改用连续干燥工艺等。优化了合成水合 盼工艺、氧化工序的控制参数，提高各工序收率，副产品的综合 利用等。目前国内ADC发泡剂的消费结构为;聚氯乙烯约占 40%、聚乙烯35%,聚丙烯12%、橡胶5%、其他8%。每年有 5000-6000吨的出量，产品主要出到东南亚、日本、韩国和 俄罗斯等地。尽管我国ADC生产能力和工艺技术有较大进步，但是仍普 遍采用尿素法

11、合成水合聆为原料，资源浪费和环境污染严重;而 国外主要采用酮氮法或过氧化氢法原料生产ADC发泡剂。其中 差距最明显的杲国内只能生产ADC纯品，只有极少数厂家开发 生产有限的改性ADC发泡剂品种，但产量不高、性能不稳定、 应用范围窄。随着塑料工业的发展，单一的ADC发泡剂已不能满足需 求，因此改性ADC发泡剂应运而生。丰富的改性方法导致ADC 品种多样化.专用化、系列化，改性研究己成为ADC发展的关 键，而且ADC改性工艺基本没有三废、投资少、经济和社会效 益可观。近年来上海向阳化工厂生产系列化ADC改性产品AC- K,用于PVC人造革时，工艺易控制，泡孔细密;巨化集团也开 发出3种改性产品。但

12、与国外相比仍存在较大差距，目前国外已 开发出数百个品种，每年仍有大量专利报道，许多新品种不断冋 世主导市场，而我国主要是以ADC原粉销售和出口，为发达国家提供初级的原料，因此将污染留在国内，将利润送给国外，行 业发展缺乏后劲。ADC产品的改性就是对发泡剂的发气量.颗粒度.颜色、热分 解温度逬行优化，其途径主要有:在制备过程中改变一定反应条 件或添加一定的助剂;ADC粒子微细化;在ADC原粉中加入添加 剂;将不同类型的发泡剂复配以达到改性效果。目前主要的改性 产品类型有：（A）粒子微细化型。目前国内的ADC粒子粗.牌号 少，国外按颗粒度不同有多种牌号，以适应不同合成材料的发泡 需要。主要杲对发泡

13、剂的原粉进行粉碎.分级。（B）低温型。普 通ADC分解温度一般高于200C,许多软化点低和受热易老化的 树脂希望能够有低温分解型的产品。目前开发低温型ADC是其 改性领域的主要硏究课题之一。主要是选择一种或多种活化剂， 与ADC以一定比例组合，活化剂可选用铅、锌、铅等金属化合 物、尿素衍生物和硝基肌等，改性后ADC发泡剂最低分解温度 可达到80Co （C）高分散性型。要得到均匀无孔洞、具有光滑表 面的聚合物，就要求发泡剂在聚合物内能完全按比例分散开。一 般ADC发泡剂易受静电等因素影响，附聚成团，影响产品质 量。此开发高分散性的产品非常重要，可将ADC发泡剂与某些 惰性无机化合物的细粉混合，另

14、外可以在ADC产品中添加表面 活性剂等制得高分散型产品。（D）抑制发泡型。二元按酸及其酰 盼、酚类、胺类和三0坐类等物质能抑制ADC的分解，当有金属 离子型活化剂时其抑制效果更好。如加人抑制发泡型发泡剂材料，会因发泡效果的差异而造成花纹凹凸不平，由此生产发泡墙 纸等室内装潢材料等。（E）复合型。可以把具有特定功能的其它 助剂与ADC混合，或几种发泡剂互相混合，根据各种助剂之间 协同作用的原理，复合成为一体。复合型助剂己成为目前塑料助 剂工业的发展的主流。（F）发泡剂母粒。与其他合成材料助剂发 展趋势一样，母粒化成为发泡剂ADC的改性趋势之一。将 ADC、发泡助剂.聚合物进行混炼得到母粒，有效解

15、决了分散性 和粉尘污染等问题，目前国内尚没有开发。AMERICHEM公司 是世界上最著名的发泡剂母粒生产商，供应专用的ADC产品系 列牌号为SUPERCELL;美国HENLY公司推出的EXOCEROL等 系列发泡剂，均为母粒形式，如EXOCER01232和LAB010是吸 热型和放热型的共混物，A038是几种放热发泡剂的混合物等。因此今后ADC发泡剂关键在于借鉴国外经验，大力幵发吸热 型、吸热/放热型以及高温分解型发泡剂品种，并通过母料化和 表改性降低发泡剂的粉尘污染等。发泡剂OBSH。OBSH发泡剂化学名称为4,仁二-磺酰月井二苯 瞇，是塑料和橡胶工业常用的低温发泡剂，主要由二苯瞇磺化后 与

16、水合阱反应而得，最早是由日本开发使用，尤其在超高频电线 电缆领域得到青睐和广泛应用。OBSH发泡剂优点为分解温度较 低，不需要加分解助剂;适合各种合成材料;毒性极低，适用于接 触食品的包装材料;电绝缘性能好;有硫化剂和发泡剂双重作用;泡 孔细密均匀。目前国外已经开发出多种OBSH发泡剂的改性系列化产品，如日本永和化成的N#3000、5000、100S、100M等 OBSH发泡剂改性产品。我国也对OBSH发泡剂进行了研究开 发，目前山西化工研究院、杭州海虹公司等建有小规模的生产装 置。OBSH发泡剂由于价格相对较高，应用受到一定限制。发泡剂DPTO化学名称N, N*二亚硝基五次甲基四胺，主要 用作橡胶发泡剂，分解热大，常加入尿素、腺的衍生物、三聚氟 胺等防止刺激性气味产生，基本上不用于塑料发泡使用，国内有 多家生产企业，如北京化工三厂、上海助剂厂、南京化学助剂 厂、苏州助剂厂、衡阳有机合成化工厂等，消费量不高。