我国在PUR泡沫塑料生产技术和产品种类方面也取得较大进展 。软质块状PUR泡沫塑料从拱顶法发泡改为平顶法发泡和垂直发泡 , 提高了泡沫塑料的利用率 , 减少了废料 , 而且品种日趋多样化 , 除不同密度与硬度的系列产品外 , 还可进一步加工制得复合泡沫塑料、多层贴合泡沫塑料、功能泡沫塑料 , 如黑色泡沫塑料、吸音泡沫塑料、阻燃泡沫塑料、抗静电泡沫塑料、防辐射泡沫塑料、家庭洗涤用仿天然海绵泡沫塑料、网状泡沫塑料等 。随着我国经济的发展 , PUR泡沫塑料的年增长率将以二位数上升 , 发展方向将集中于低成本的低密度产品 。
2 、市场需求状况
PUR泡沫塑料是最重要的PUR制品 , 其用途广泛 , 性能优良:软质PuR泡沫塑料和半硬质PUR泡沫塑料主要用于家具衬垫与装饰材料、车用垫材、地毯底衬、服装衬里、建筑吸音材料、体育垫材 , 以及床垫和仪器包装材料等方面 。其中模塑软质PUR泡沫塑料的主要用途是汽车座椅垫材及摩托车、自行车座垫等;而硬质PUR泡沫塑料主要用于冰箱、冷库行业作隔热保温材料 , 占硬质泡沫塑料总消费量的57.5% 。我国是世界上最大的冰箱生产国 , 1998年消耗硬质泡沫塑料8万~10万t , 用作石油输送管道、化工贮罐及工业设备的隔热材料占15% ;建材是硬质PUR泡沫塑料的另一较大的应用领域 , 2000年建筑业消耗硬质PUR泡沫塑料达7万t以上 。由于我国建筑业发展迅猛 , 用于建筑隔热、吸声、装饰材料及活动房等的泡沫塑料占10% ;用于交通运输的绝热材料占10% ;其它占7.5% , 其中家具、服装、自行车等消耗量较大 。另外我国汽车工业和摩托车工业的发展也为模塑软质PUR泡沫塑料提供了广阔的市场 。据专家预测 , 由于PUR的可塑性极佳 , 材料性能实用性强 , 在汽车中的应用正日益扩大 。预计2005年我国(不包括台湾省)汽车工业对PUR的需求量将达到4.41万t , 其中轿车和吉普车消耗3.04万t , 重型轿车消耗0.3万t , 轻型车消耗0.72万t , 微型车消耗0.05万t , 每辆车平均用量达到14.71 kg 。
我国在这方面与发达国家的不同点是 , 国外硬质PUR泡沫塑料主要消费于建筑业 , 占硬质泡沫塑料消费量的50%以上 , 而我国大多用于冰箱、冷库 , 用于建筑业的保温材料尚处于初始阶段 。由于汽车和摩托车工业的飞速发展 , 为PUR泡沫塑料工业的发展提供了机遇 , 其潜在市场也非常广阔 。据预测 , 目前我国PUR泡沫塑料的需求量已达到80万~100万t/a 。。
3 、技术进展状况
新技术开发注重环保 , 作为一个年均增长率长期高于全球经济增长率的产业 , PUR工业迅猛发展的势头有赖于其技术的快速发展及应用领域的不断拓展 。在众多新产品的开发中 , PUR发泡剂的研究工作尤为引人关注 。根据蒙特利尔协议的要求及修订后的《我国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》 , 泡沫塑料行业应在2010年前完全停止使用氯氟烃类化合物作为发泡剂 , 2005年前大型PUR泡沫塑料企业完成CFC一11的替代工作 。所采用的替代技术大致为:(1)连续环状软质泡沫塑料用二氯甲烷作发泡剂 , 要结合快速熟化和液态二氧化碳发泡法;(2)箱式软质泡沫塑料采用二氯甲烷和减压发泡;(3)半硬质泡沫塑料用HFC一141b、戊烷或二氧化碳发泡 。因此开发全新的CFC发泡剂替代物已成为各科研机构研究的重点 。
刘贤明对低发泡工艺进行了潜心研究 。邱颜臣等论述了氯氟烃(CFC一11)替代品环戊烷的性质及其制作的硬质PUR泡沫塑料在全无氟绿色冰箱中的应用研究成果 , 解决了环戊烷发泡剂易燃、易爆及在聚醚多元醇中溶解性差的问题 。
关志强等研究了碳氢发泡新一代替代技术 。根据环戊烷一异戊烷发泡制备PUR硬泡技术在冰箱中的应用情况 , 并从发泡工艺及性能上与环戊烷发泡体系进行了比较 。
结果表明 , 与环戊烷发泡体系相比 , 环戊烷一异戊烷发泡体系的加工工艺性良好 , 冰箱发泡灌注量减少了7% , 泡沫塑料的密度减小10% , 且尺寸稳定性好 , 密度分布较环戊烷发泡体系均匀 。
苏莉探讨了低密度软质PUR泡沫塑料全水发泡代替氯氟烃的技术路线 , 结果表明 , 新的全水发泡配方体系可使软质块状泡沫塑料的密度降至15~20 kg/m , 模塑型泡沫塑料的密度降至25 kg/m3 , 而其力学性能保持良好状态 。
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