R600低沸点复元体系组合聚醚
随着粗MDI,组合聚醚的材料价格上涨,冰箱冰柜、电/空气能热水器的聚氨酯材料价格还在不断升高,造成生产企业成本压力加大。为了更好的节约成本,冰箱行业正在引入低沸点和低GWP值的发泡剂如R152a,R600等,通过降低冰箱冰柜的芯密度来达到减少灌注量的目的。美的冰箱采用引入R152a的方式,海信科龙采用引入R600的方式。R152a的沸点为-25.7℃,R600的沸点为-0.5℃。现按引入R600作为低沸点发泡剂进行论述。因其沸点相对R152a高,现场工艺设备的改动少,因此可用R600/Cp/IP复元组合聚醚,现对该复元体系进行分析。
部分电冰箱企业已经使用环异戊烷/R600的复元体系进行验证,验证结果表明灌注量比现有的环戊烷体系减小13%以上,能效测试结果余量比较大,表明了低沸点发泡剂在高温时的优异保温性能。且低沸点发泡剂更有利于缩短泡沫的熟化时间,可降低箱体在模具内的脱模时间。
R-600的化学名称为正丁烷,物化性质如下:沸点(1atm)-0.5℃,破坏臭氧潜能值(ODP)0,饱和蒸气压(25℃)0.117MPa,全球变暖潜能值(GWP,100yr)为20,临界温度151.9℃, ASHRAE安全级别A3。
引入低沸点复元体系的基本概况
复元体系中,粗聚醚/环异戊烷/R600的比例为100:12:1.6。黑白料比例为1.20。其反应参数和泡沫性能如下表所示:
料温19℃,黑白料比I/P=1.20 | ||
名称 | 手工发泡, (手工搅拌转速2500rpm,搅拌时间8秒) | 高压发泡, (压力13~14MPa) |
乳白时间,秒 | 7~10 | 5~8 |
拉丝时间,秒 | 50~60 | 38~45 |
自由发泡密度,kg/m3 | 22~24 | 21~23 |
性能 | 测试标准 | 单位 | 测试结果 |
标准要求 | |
密度 | GB/T6343-2009 | Kg/m3 | 30.2 | ≧29.5 | |
压缩强度 | GB/T8813-2008 | KPa | ∥ | ⊥ | ≧110 |
125 | 118 | ||||
导热系数,10℃ | GB/T10294-2008 | mW/m.K | 20.06 | ≦21.0 | |
闭孔率 | GB/T10799-2008 | % | 95.3 |
≧92 | |
尺寸稳定性 (-30℃,48h)
| GB/T8811-2008
| % | 0.53 |
≤1.0% |
综合优势
复元体系由于R600发泡剂的引入,其沸点低至-0.5℃,泡沫在抗收缩方面比现有环戊烷体系好,同时流动性更佳,密度均匀分布,脱模时间更短,工艺性均有很大提高。
1、安全风险最低,如贵司工厂有环戊烷储罐,其危险性相当于炸弹级别, 而配好发泡剂的组合料其危险系数大大降低,相当于鞭炮级别。现很多公司已停用环戊烷储罐,如广州万宝、广东万和、合肥万和等。国家安全管理越来越严,同时现工厂的工人交替频繁,用配好的组合聚醚大大减轻安全管理压力。
2、技术迭代速变快,可以最快速度推动新技术应用,不用进行大规模的技 术设备改进。
3、选择性强,现用的低沸点技术其低温发泡剂类别甚多,正在不断验证更新,新出发泡剂包括152a、R600a,同时有新的发泡剂 HFO-1224yd也在推广路上,超临界技术也在验证,加上日后若有再提起要求要加阻燃剂,若按目前贵司预混设备按四个接口进入,日后稍有新技术或新要求就又要重新改造设备,非常麻烦。
4、可快速兼用多种系统的发泡料,针对不同的技术要求针对性地选择合适的发泡体系,如现在海信冷柜的产品若为出口产品,采用CP/LBA/R600 的体系,国内箱体采用 CP/245fa/R600 的体系,若有要求不高的冷柜、展示柜则可采用环异戊烷/R600 的体系。各个体系间能快速转换。
5、产品稳定性强,产品一致性高。我司采用的配料方式为30吨的罐进行控温控压配料,产品稳定,如贵司工厂采用的是静态混合配料,由于发泡剂气化,特别是夏天高温时245fa、R600特别容易气化,在管道形成气压,流量的稳定性挑战甚大,同时会有发泡气泡多的工艺问题出现。