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发泡剂 2 发泡剂的研究现状与发展趋势[b] 发泡剂是掺进聚合物体系中, 在加工过程中适时释放出气体, 使高分子材料形成微孔的一类助剂, 根据气体形成的机理分为物理发泡剂和化学发泡剂。[/b] [b] [font=Verdana]( 一) 物理发泡剂。[/font][/b][font=Verdana] 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-1 1 的替代主要有以下四种方案。[/font] [font=Verdana][b](1) 二氧化碳发泡剂。[/b] 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。[b](2) 氢化氟氯烃发泡剂。[/b] 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。目前商业上可以替代 CFC-11 最成熟的产品为 HCFC-14LB, 它与多元醇和异氰酸酯的相溶性好, 在不增加设备的条件下可以直接用 HCFC-14L B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-11 。 HCFC-141B 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-11 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 的氢化氟氯烃产品为 60:40 的 HCFC-22/HCFC-14L B 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