即使不懂化工，你也一定聽說過氟利昂，和一度廣為宣傳的「無氟冰箱」。實際上，氟利昂等氯氟烴類物質因其低沸點等特性，不僅能作為空調壓縮機的製冷劑，還可以作為聚氨酯泡沫的物理髮泡劑。隨著其對大氣臭氧層的破壞作用被逐漸明確和重視，使氯氟烴在製冷劑和發泡劑領域均加速了淘汰和換代進程。
淄博正華發泡材料有限公司和山東理工大學共同開發的全球首創無氯氟聚氨酯化學發泡劑在山東淄博進行牆體噴塗應用試驗取得成功。這為世界聚氨酯產業摘掉氯氟元素的緊箍咒、開啟綠色發展的新篇章邁出了重要一步。
綠色環保 定義產業新方向
「我們開發的聚氨酯化學發泡劑不含氯氟元素，可以完全替代現有含氯氟烴的物理髮泡劑，為世界聚氨酯產業淘汰『消耗臭氧層物質'、減少溫室氣體排放找到了一條全新出路。無氯氟聚氨酯化學發泡劑CFA8是目前世界上除水外，唯一一種能與異氰酸酯反應產生二氧化碳氣體的有機化合物，為聚氨酯化學發泡劑的開發研究奠定了理論基礎，重新定義了聚氨酯產業發展方向。」專利技術發明人、山東理工大學化學工程學院教授畢玉遂告訴中國化工報記者。
1987年，《蒙特婁議定書》國際公約約定：在世界範圍內完全禁止使用氟利昂作為發泡劑;歐美等國家目前已完全禁止生產和進口第二代化學發泡劑HCFC-141b。中國承諾在2030年以前完全禁止生產和使用HCFC-141b。為了填補市場空白，第三代物理髮泡劑HFC-245fa和HFC-365mfc應運而生，但在生產過程中依然產生大量破壞臭氧層的物質，而且會產生溫室效應。
「目前，美國在力推第四代物理髮泡劑，第四代發泡劑更環保安全，但全球變暖潛能值(GWP)仍大於1，分子中依然含有氟氯元素，對臭氧層的破壞無法避免。」畢玉遂說，這些物理髮泡劑隨著環保性能的提高，價格也在成倍增加。
「而CFA8消耗臭氧層潛能值(ODP值)為零， GWP值為1，壽命期氣候性能LCCP最低，是一種全新的綠色環保、安全的化學發泡劑。」畢玉遂說。
畢玉遂介紹，應用該發泡劑生產的聚氨酯材料壓縮強度高、導熱係數較低、尺寸穩定性良好。2013年，以舒興田、吳慰祖、汪燮卿三位院士等專家組成的鑑定委員會對這一科技成果進行鑑定，認為該化學發泡劑生產工藝流程設計科學合理、原料易得、成本較低，生產過程無三廢排放、清潔環保，材料各項性能符合相關質量標準，有望替代現有物理髮泡劑。
「未來，我們有望生產出世界上最省電的冰箱等電器設備、製造出世界上保溫性能最好的LNG儲運設備、建設出防火性能良好且最節能環保的建築。」畢玉遂信心十足。
填補空白 囊括全球大市場
記者採訪了解到，隨著蒙特婁議定書的相關執行期限越來越近，含氯氟元素的物理髮泡劑將加速淘汰。無氯氟聚氨酯化學發泡劑CFA8作為物理髮泡劑的唯一替代者，具有廣闊的市場空間，潛在經濟價值巨大。
聚氨酯硬質泡沫材料性能優異，廣泛應用於冷藏保溫、建築節能、太陽能、汽車、冰箱冰櫃等產業。中國聚氨酯工業協會統計數據顯示，2014年全球聚氨酯硬質泡沫材料需求量為570萬噸，2014～2020年期間，需求量預計將以4.5%的複合年增長率上漲。聚氨酯發泡劑作為聚氨酯硬質泡沫材料重要生產原料之一，也將擁有巨大的市場需求。未來幾年，聚氨酯發泡劑的用量將達60萬噸。
中國聚氨酯工業協會秘書長呂國會告訴記者，此前，我國聚氨酯發泡劑的發展始終限制在國外公司設定的遊戲規則中，承受著畸高的價格成本。他認為，CFA8的產業化，不僅有望替代進口，也為中國主導未來世界發泡劑行業規則提供了有力支撐。
「CFA8問世後，引起了環保部高度重視，2014年被列入聯合國多邊基金支持計劃。我們還得到了國知局有關部門的大力支持，現在已經申請了國內外一系列專利，構建了完整的智慧財產權保護體系。」畢玉遂說。
成果轉化 尚需政策助力
在淄博舉辦的聚氨酯化學發泡劑應用媒體見面會上，多位業內專家表示，CFA8具有替代現有含氯氟烴物理髮泡劑的巨大潛力，但要保證這一重大科技成果順利完成轉化，走向世界，還需要更多的配套措施和政策支持。
中國石油和化學工業聯合會產業發展部副主任李永亮表示，要將新型聚氨酯化學發泡劑成果納入行業中長期戰略發展規劃，強化對這一成果基礎理論研究、成果轉化、標準體系建設、產業化及應用研究支持力度。
中國聚氨酯工業協會副秘書長韓寶樂表示，行業協會將積極關注替代物質的發展，協調組織上下遊企業的技術交流、應用實驗，搭建合作平臺，為新型環保聚氨酯化學發泡劑提供展示舞臺，讓更多的下遊廠商了解、試用直至規模化使用，逐漸打開市場大門。
淄博市科技局局長牛聖銀建議，將淄博市聚氨酯聯盟提升為山東省級聯盟，在全省範圍內推廣新型發泡劑產品。科技局也考慮提供相應的補貼，幫助企業迅速形成工業化生產能力。
「現有物理髮泡劑體系已非常成熟，一些處於淘汰邊緣的物理髮泡劑，因其低廉的價格，依然受到多數聚氨酯泡沫材料生產企業的青睞，被大量使用。這就需要政府下力氣、多舉措引導企業參與淘汰計劃。淘汰計劃進展的快慢程度，將直接影響新型環保發泡劑的推廣和應用。」 淄博正華發泡材料有限公司董事長侯永正說。