LBA發泡劑將完美替代烷烴及HFC類發泡劑

2021-01-09 製冷快報

  製冷快報訊:目前世界範圍內都在進行HCFC發泡劑在聚氨酯硬泡領域的替代工作,以減少發泡劑對大氣臭氧層的破壞。市場上家電發泡劑的替代產品主要有烷烴(環戊烷)及HFC類(245fa及365mfc),但這幾種產品均有不足之處,環戊烷具有易燃的特性,因此在生產和應用過程中都存在安全隱患,而且泡沫隔熱性能相對較差,難以滿足日益提高的家電能效標準。

  HFC類產品雖然無臭氧層消耗(ODP)問題,但GWP(全球變暖潛值)較高,還是不能滿足全球日益嚴格的對溫室效應氣體的限制,而且365mfc本身也具有一定的可燃性。因此聚氨酯工業急需一種能夠同時滿足以上各種要求的新一代高效節能、安全環保的硬泡發泡劑。正是在這種需求下,霍尼韋爾公司開發出了新一代低GWP高效節能發泡劑SolsticeTM LBA(HFO-1233zd,以下簡稱LBA)。

  目前在家電行業(包括冰箱、冷櫃和熱水器)中使用的替代HCFC-141b的發泡劑體系主要有環戊烷、245fa、245fa/環戊烷以及少量的134a、365mfc和全水發泡體系,性能上各有優缺點。不同發泡劑的物理性能會直接影響到最終泡沫製品的性能。

  從冰箱生產實踐中我們發現,245fa從工藝角度看,具有不可燃的特性,從而無需防爆設備的投資,並且泡沫製品具有更低的導熱係數、更好的流動性、更好的強度和尺寸穩定性。但是,245fa GWP值較高,這在將來全球日趨嚴格的環保要求下,必將被逐漸取代,而LBA正是針對這個缺點開發出的理想的新一代發泡劑。評估結果表明LBA的GWP值小於5。據估計,此發泡劑如能全球使用,將等效於每年降低6000萬噸CO2的排放。

  同時,由於LBA低MIR值(乙烷的MIR值為0.19±0.03,而LBA的MIR值為0.16±0.02),將不會像烴類一樣被定義為VOC。

  研究發現,由霍尼韋爾公司開發出的低GWP發泡劑LBA是適用於聚氨酯發泡行業的一種能夠同時滿足各種工藝及環保要求的新一代發泡劑,具有高效節能、不燃、不含可揮發性有機物(VOC)、低GWP、安全環保等特點。

  經過不斷的配方及工藝參數的優化後,以LBA新一代高效節能環保發泡劑製得的聚氨酯泡沫和現有發泡劑體系(245fa和環戊烷)相比具有更為優異的導熱係數和整機能耗水平,分別比相同型號的245fa以及環戊烷體系冰箱在導熱係數方面降低7%(和245fa體系相比)和12%(和環戊烷體系相比),並且在整機能耗方面降低了3%(245fa)和7%(環戊烷)。

  LBA體系泡沫具有優良的力學強度,而且和冰箱內膽及鋼板外殼粘結性能良好。

  LBA體系泡沫和環戊烷體系相比具有優異的流動性及密度分布,因此可以在環戊烷體系的基礎上進一步降低注料量。

  LBA發泡劑對HIPS材料沒有侵蝕性,相容性良好。

  總之,LBA體系泡沫很好地解決了現有環戊烷發泡體系冰箱的絕熱性能較差、能耗高、易燃易爆、含可揮發性有機物(VOC)等問題,在提升聚氨酯泡沫節能環保性能的同時,提升了泡沫流動性、密度分布和內膽之間相容性等工藝性能參數,並顯著提高了冰箱生產和使用過程中的安全性。可以預見,LBA發泡劑對現有發泡體系絕熱性能的升級換代具有建設性的推動作用。

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