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環(huán)戊烷、環(huán)/異戊烷作發(fā)泡劑優(yōu)缺點(diǎn)分析
來源: | 作者:sirloong | 發(fā)布時間: 2021-04-09 | 5818 次瀏覽 | 分享到:
環(huán)戊烷、環(huán)/異戊烷作發(fā)泡劑優(yōu)缺點(diǎn)分析

環(huán)戊烷、環(huán)/異戊烷物化性能對比
i第一,沸點(diǎn)不同,異戊烷是28℃,環(huán)戊烷49℃,與CFC-11(沸點(diǎn)23.8℃)
相比,異戊烷最接近,而用作發(fā)泡劑,很顯然,異戊烷較環(huán)戊烷更合適,發(fā)泡劑在硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的發(fā)泡過程中,利用聚醚多元醇和異氰酸酯反應(yīng)放出的熱量加熱發(fā)泡劑,發(fā)泡劑遇熱汽化產(chǎn)生發(fā)泡作用。一部分溢出,一部分殘留在泡孔中,用異戊烷和環(huán)戊烷對比,用異戊烷時,聚醚多元醇和異氰酸酯反應(yīng)放熱,當(dāng)溫度達(dá)到28℃以上時,異戊烷即汽化,起發(fā)泡作用,而環(huán)戊烷卻要等到反應(yīng)放熱的溫度達(dá)到50℃左右時,環(huán)戊烷才能汽化,起發(fā)泡作用。

環(huán)戊烷、環(huán)/異戊烷物化性能對比
i所以國內(nèi)引進(jìn)的所有用環(huán)戊烷作發(fā)劑的冰箱生產(chǎn)線,對模具都必須預(yù)熱到一定溫度,發(fā)泡車間的環(huán)境溫度較高也是這個原因。而要預(yù)熱模具,發(fā)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(huán)/異戊烷作發(fā)泡劑對發(fā)泡車間的環(huán)境溫度及模具溫度的要求較用環(huán)戊烷作發(fā)泡劑的低,發(fā)泡過程對模具的預(yù)熱和環(huán)溫的要求低,相對來說可以節(jié)約一部分能源,可以適當(dāng)降低一定的成本。

環(huán)戊烷、環(huán)/異戊烷物化性能對比
第二,蒸汽熱導(dǎo)系數(shù)不同,CFC-11是0.008 ( 20℃) w.(m. k)-1,環(huán)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(dǎo)系數(shù)來看,環(huán)戊烷更接近CFC-11的蒸汽熱導(dǎo)系數(shù)。用作發(fā)泡劑的蒸汽熱導(dǎo)系數(shù)是越小越好,因?yàn)榘l(fā)出的泡沫有部分發(fā)泡劑殘留在泡孔中,而留在泡孔中的發(fā)泡劑的蒸汽熱導(dǎo)系數(shù)大小將直接影響到硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的傳熱效果,殘留在泡孔中的蒸汽熱導(dǎo)系數(shù)越小,泡沫制品的絕熱效果越好,異戊烷的蒸汽導(dǎo)系數(shù)與環(huán)戊烷相比,高出0.003(2o℃)w.(m, k)-1。因此在形成泡沫K值較環(huán)戊烷泡沫要差。但低溫下泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)與環(huán)戊烷體系相當(dāng)。

環(huán)戊烷、環(huán)/異戊烷作發(fā)泡劑優(yōu)缺點(diǎn)分析
第三,發(fā)泡劑的蒸汽壓不同,異戊烷的沸點(diǎn)較低,與環(huán)戊烷相比,溫度較低時,異戊烷還呈氣態(tài),因此對泡沫有一定的支撐作用,這樣,對泡沫的尺寸穩(wěn)定性有很大的幫助。因此可提高泡沫的尺寸穩(wěn)定性,從而可相應(yīng)地降低泡沫的穩(wěn)定密度,就能達(dá)到客戶滿意的要求。故在降低冰箱生產(chǎn)成本時建議采用環(huán)/異戊烷發(fā)泡。

環(huán)戊烷、環(huán)/異戊烷(7:3)發(fā)泡技術(shù)對比
環(huán)戊烷發(fā)泡:主要應(yīng)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(huán)保與節(jié)能的要求。在室溫下,戊烷發(fā)泡泡沫體內(nèi)戊烷仍為氣態(tài),如泡沫材料在低溫時,泡孔內(nèi)戊烷易冷凝轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)戊烷,一旦出現(xiàn)這種冷凝,泡孔內(nèi)混合氣體的實(shí)際壓力會隨溫度降低而逐漸減小,產(chǎn)生與大氣壓的壓力差,同時,環(huán)戊烷冷凝對泡沫產(chǎn)生溶漲作用,從而造成泡沫材料變形的應(yīng)力,對CFC-11發(fā)泡而言,密度在32kg/m3具有足夠的強(qiáng)度承受因泡孔內(nèi)壓力減小而產(chǎn)生的應(yīng)力,若戊烷發(fā)泡,則必須使密度提高到35kg/m3,以便有足夠的強(qiáng)度承受這種應(yīng)力,確保其有足夠的尺寸穩(wěn)定性,為了達(dá)到上述泡沫密度,當(dāng)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(wěn)定性,需提高密度,箱體芯密度在35Kg/m3。所制冰箱普通泡沫導(dǎo)熱系數(shù)在0.0200~0.0210W/m.k,優(yōu)化系統(tǒng)的泡沫k值可達(dá)0.0195W/m. k

環(huán)戊烷、環(huán)/異戊烷(7:3)發(fā)泡技術(shù)對比
i環(huán)/異戊烷(7:3)發(fā)泡:為降低冰箱的生產(chǎn)成本,采用環(huán)/異戊烷可以降低泡沫的成型密度,而泡沫的尺寸穩(wěn)定性較高,經(jīng)核算,生產(chǎn)冰箱的灌注量比環(huán)戊烷發(fā)泡低5%~8%,箱體芯密度在33Kg/m3。所制冰箱泡沫導(dǎo)熱系數(shù)在0.0210~~0.0220W/m. k但冰箱能耗較環(huán)戊烷體系略高。在同一條生產(chǎn)線上,可根椐生產(chǎn)訂單的要求采用環(huán)戊烷或環(huán)/異戊烷進(jìn)行發(fā)泡切換,切換前需對設(shè)備與管道用將使用的組合聚醚進(jìn)行清洗與置換,才能采用新的發(fā)泡劑發(fā)泡。



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