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環戊烷、環/異戊烷作發泡劑優缺點分析
來源:
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作者:sirloong
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發布時間: 2021-04-09
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環戊烷、環/異戊烷作發泡劑優缺點分析
環戊烷、環/異戊烷物化性能對比
i第一，沸點不同，異戊烷是28℃,環戊烷49℃，與CFC-11（沸點23.8℃)
相比，異戊烷最接近，而用作發泡劑，很顯然，異戊烷較環戊烷更合適，發泡劑在硬質聚氨酯泡沫塑料的發泡過程中，利用聚醚多元醇和異氰酸酯反應放出的熱量加熱發泡劑，發泡劑遇熱汽化產生發泡作用。一部分溢出，一部分殘留在泡孔中，用異戊烷和環戊烷對比，用異戊烷時，聚醚多元醇和異氰酸酯反應放熱，當溫度達到28℃以上時，異戊烷即汽化，起發泡作用，而環戊烷卻要等到反應放熱的溫度達到50℃左右時，環戊烷才能汽化，起發泡作用。
環戊烷、環/異戊烷物化性能對比
i所以國內引進的所有用環戊烷作發劑的冰箱生產線，對模具都必須預熱到一定溫度，發泡車間的環境溫度較高也是這個原因。而要預熱模具，發泡車間要保持一定的溫度都需要熱源，這個能量也是需要一定的制造成本，用環/異戊烷作發泡劑對發泡車間的環境溫度及模具溫度的要求較用環戊烷作發泡劑的低，發泡過程對模具的預熱和環溫的要求低，相對來說可以節約一部分能源，可以適當降低一定的成本。
環戊烷、環/異戊烷物化性能對比
第二，蒸汽熱導系數不同，CFC-11是0.008 ( 20℃) w.(m. k)-1,環戊烷是0.010 (20℃)/W.(m. k)-1,異戊烷是0.013(20℃）/w.(m.k)-1，顯然從蒸汽熱導系數來看，環戊烷更接近CFC-11的蒸汽熱導系數。用作發泡劑的蒸汽熱導系數是越小越好，因為發出的泡沫有部分發泡劑殘留在泡孔中，而留在泡孔中的發泡劑的蒸汽熱導系數大小將直接影響到硬質聚氨酯泡沫塑料的傳熱效果，殘留在泡孔中的蒸汽熱導系數越小，泡沫制品的絕熱效果越好，異戊烷的蒸汽導系數與環戊烷相比，高出0.003(2o℃)w.(m, k)-1。因此在形成泡沫K值較環戊烷泡沫要差。但低溫下泡沫的導熱系數與環戊烷體系相當。
環戊烷、環/異戊烷作發泡劑優缺點分析
第三，發泡劑的蒸汽壓不同，異戊烷的沸點較低，與環戊烷相比，溫度較低時，異戊烷還呈氣態，因此對泡沫有一定的支撐作用，這樣，對泡沫的尺寸穩定性有很大的幫助。因此可提高泡沫的尺寸穩定性，從而可相應地降低泡沫的穩定密度，就能達到客戶滿意的要求。故在降低冰箱生產成本時建議采用環/異戊烷發泡。
環戊烷、環/異戊烷(7:3)發泡技術對比
環戊烷發泡:主要應用于對絕熱性能要求高，但又要無氟替代的場合，這符合國家與國際環保與節能的要求。在室溫下，戊烷發泡泡沫體內戊烷仍為氣態，如泡沫材料在低溫時，泡孔內戊烷易冷凝轉變為液態戊烷，一旦出現這種冷凝，泡孔內混合氣體的實際壓力會隨溫度降低而逐漸減小，產生與大氣壓的壓力差，同時，環戊烷冷凝對泡沫產生溶漲作用，從而造成泡沫材料變形的應力，對CFC-11發泡而言，密度在32kg/m3具有足夠的強度承受因泡孔內壓力減小而產生的應力，若戊烷發泡，則必須使密度提高到35kg/m3,以便有足夠的強度承受這種應力，確保其有足夠的尺寸穩定性，為了達到上述泡沫密度，當配方水中用量為2份時，戊烷用量一般為12份左右。與F11相比，在配方中用量少。為保證尺寸穩定性，需提高密度，箱體芯密度在35Kg/m3。所制冰箱普通泡沫導熱系數在0.0200～0.0210W/m.k，優化系統的泡沫k值可達0.0195W/m. k
i環/異戊烷（7:3）發泡:為降低冰箱的生產成本，采用環/異戊烷可以降低泡沫的成型密度，而泡沫的尺寸穩定性較高，經核算，生產冰箱的灌注量比環戊烷發泡低5%～8%，箱體芯密度在33Kg/m3。所制冰箱泡沫導熱系數在0.0210~～0.0220W/m. k但冰箱能耗較環戊烷體系略高。在同一條生產線上，可根椐生產訂單的要求采用環戊烷或環/異戊烷進行發泡切換，切換前需對設備與管道用將使用的組合聚醚進行清洗與置換，才能采用新的發泡劑發泡。
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