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聚氨酯泡沫的环保化(下)

墙用阻燃喷涂泡沫

HFC-245fa是最合理的用于内墙喷涂隔热保温的“清洁“发泡剂，因为它不象戊烷或气态HFC-134a的那样需要昂贵的设备改进。不过245fa向配方设计师提出了三顶关键挑战，而这些对于HCFC-141b是不成问题的。第一，它较低的沸点（低于60F）会引起材料处理和圆筒中蒸气压力问题。第二，相对于HCFC-141b，不含氯和较高的碳氢含量减弱了其耐火性能，使其很难通过防火一级（4英寸厚）。第三个劣势就是其较高的成本。

针对这一权衡比较，Oxid L.P.公司的研究人员计算出怎样使用高功能多元醇混合物来微调HFC-245fa聚氨酯喷涂配方，以获得尺寸稳定的一级防火墙用隔热保温泡沫。在一系列研究中，Oxid公司把HFC-245fa的填充量限制在总树脂共混料的%（通常为%），剩余的发泡剂用水代替。这样解决了蒸汽压力问题，但由于异氰酸酯/水反应生成大量的二氧化碳，牺牲了尺寸稳定性。通过使用最新开发的具有更高功能性的聚酯多元醇，允许在多元醇总混合物中聚酯含量更高，因而研究人员能够降低水含量。

Oxid公司的新型Terol 256和925聚酯多元醇可生产尺寸稳定、一级防火（4英寸）泡沫。当树脂中聚酯含量超过42%，水含量低于2%时可获得最低的烟雾不透光度。研究人员发现Terol 925由于具有较高的功能性活性炭包，填充量甚至有希望高达45%。

新型应用表面活性剂

据报道GE Silicones公司的新型硅胶表面活性剂可以改善以ODP值为零的发泡剂发泡的冰箱和热水器灌注硬泡。例如，我们看到新型Niax L-6952可以使HFC-245fa泡沫的流动性和隔热保温性能最大化。

GE公司的研究人员也提到戊烷发泡泡沫，因为戊烷越来越普及—尤其是在欧洲—这主要是由于其相比H无线天线FC-245fa，较低的成本和更小的全球变暖趋势。我们发现新型Niax L-6885在环戊烷发泡泡沫表现最好，可以提高流动性、隔热保温性能，和溶解性—一个使用戊烷经常遇到的难题。目前发泡剂还在试验异戊烷和正戊烷，它们两种的树脂相容性都比环戊烷差，为此GE公司开发了Niax L-6889，它可提供更高的戊烷溶解性能。

Hennecke机械公司泡沫板材层压机的一种最新升级是液压混合头，比以前型号所需清洗频率更低。

高性能层压机

拜耳（Bayer）旗下的Hennecke机械集团报道了其板材层压机的最新进展，近十年来它在北美地区已得到广泛应用。据Hennecke公司介绍，它的特色是以两台交流发动机，而不是一台来驱动两根传输皮带。这一改变减少了机械部件，如偶合器和齿轮箱的数量，从而减少了维护。

为了对抗小块泡沫常见的聚集，它在生产时会破坏板材边缘，在层压皮带下变得更紧密，Hennecke公司在机器的两边沿底边添加了新的出渣门。门可以在现场根据现有层压机翻新改进。

Hennecke公司也有一种新型液压混合头，与标准弹簧头或气动型号相比，所需操作维护最少。目前操作者可以在注射器清洁间进行多次灌注，灌注开始和完成快速清洁。在不灌注时，新型混合头再次循环化学品。

喷涂制皮新发展

巴斯夫（BASF）公司、Linden公司（Linden Industries）和Cannon公司展出了最新的聚氨酯喷涂制皮设备和材料，生产的产品具有弹性体皮层和刚性/柔性泡沫型芯。他们聚焦于“软皮”汽车用途，如控制台、仪表板、仪表盘和内饰门板，聚氨酯是除PVC、TPU和TPO以外的另一选择。

瑞士Isotherm公司的新型喷涂制皮设备（最新由Linden公司提供）已经用于制造医药垫和拖拉机座椅何等也背犯了泡沫造粒机具有的价钱衬垫。Linden公司目前致力于把此设备用于汽车内饰件，因为它允许超薄均匀的皮层喷涂，最薄可达0.3至0.4mm，产量低至在此背景下10g/sec。

喷涂制皮技术的最新发展是取代高压计量设备 — Isotherm公司的PSM 90和PSM 3000—用于低压混合。自清洁高压混合头因为每次灌注后无需溶剂冲洗，提高了生产率。

Cannon公司的新型喷涂制皮系统把聚氨酯弹性体喷入受热开口模具，让成品部件具有皮制外观和感觉。机器为紧凑型单框架设计，包括受压日槽、带磁力连轴器的径向活塞泵、带体积流量计和变频驱动的闭环控制、低压和高压化学过滤器及流量速率显示。

喷涂制皮聚氨酯弹性体技术可以生产带聚氨酯皮层的汽车衬垫，它能够挑战其它面层材料，如PVC、TPU和TPO。

Cannon公司液压混合头为自清洁高压型。装在混合头上的还有一根棒、喷嘴和用于溶剂清洁棒及喷嘴的冲洗盒。棒允许喷入仪表盘上很深的切槽内。

Cannon公司的另一新产品是附加注射系统，允许根据需要在混合头引入多股颜料流。它可提供第三种组份的实际上瞬时注射。操作者可以在一个模具上喷上一种皮层液压缸颜色，然后在下一个模具加上另一种不同颜色皮层。Cannon公司的实现途径是：在需要着色剂时瞬间降低多元醇和异氰酸酯的流动速率，然后在着色剂不再需要时，把组份的流动速率根据结算重新恢复正常。

巴斯夫公司报道了其Elastoskin芳香族聚氨酯弹性体，它是一种100%固体双组份系统，在喷涂喷嘴前立即混合，随后马上开天门始反应。如果是喷在热模具上，60秒内就可以脱模。Elastoskin在低硬度下具有较高的拉伸强度，低温感觉始终如一。它已经被用于别克（Buick）、奥兹莫比尔（Oldsmobile）和卡迪拉克（Cadillac）等车型的仪表板和门板，大多数情况下成本低于聚氯乙烯和其它皮层材料。

“不挥发”添加剂

聚氨酯添加剂供应商面临挑战，要为汽车和其它工作用途提供低挥发或不挥发的添加剂。空气化工产品公司（Air Products and Chemicals）报道了其不挥发的催化剂和表面活性剂，用于汽车座椅和其它用途的高回弹成型泡沫。新型Dabco NE 1070和NE 300催化剂是相对常用叔胺的另一种选择，许多叔胺在特定条件下会挥发。空气化工产品公司使催化剂功能化，与异氰酸酯反应，共价接合在聚合物络上，这样催化剂在成品中就不会挥发。空气化工还通过较高的分子量和极性，降低了催化剂的气味和挥发性。

通过一种创新的不挥发硅胶表面活性剂Dabco DC 6070，这些催化剂的性能得到进一步增强。据报道包含这两种产品的高回弹泡沫其总体挥发量显著降低。不过研究人员发现用这种新型催化剂生产的TDI泡沫，其湿老化物理性能只能勉强满足OEM技术要求。于是又开发了XF-U13015，据报道这种添加剂可以让热老化和湿老化性能重新满足技术要求，也显著提高了撕裂强度和压缩变定。这种新型添加剂将很快商业化。

信息来源：国际塑料物料商情