HCFC-141b型聚氨酯組合料的研制

PAGE1PAGE298HCFC-141b型聚氨酯組合料的研制摘要：研制了以HCFC-141b和水為發(fā)泡劑的硬泡組合聚醚，深入探討了水含量、密度、凝膠時(shí)間對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響，確定了最佳的配方。依此制備的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料具有優(yōu)異的泡孔結(jié)構(gòu)、低導(dǎo)熱系數(shù)，其它各方面性能也達(dá)到了CFC-11體系的水平，具有廣闊的市場(chǎng)前景。關(guān)鍵詞：聚氨酯；硬質(zhì)泡沫塑料；HCFC-141b；發(fā)泡劑；CFC替代；導(dǎo)熱系數(shù)

聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料是目前最好的絕熱材料，廣泛應(yīng)用于冰箱、冰柜、建筑、交通運(yùn)輸、石油化工管道等諸方面作為絕熱保溫材料。由于其優(yōu)異的保溫性能大大減少了這些領(lǐng)域的能耗，而絕大部分電能是通過(guò)燃煤而獲得的，故二氧化碳的排放也減少了。因此為了進(jìn)一步降低能耗，我們需要在盡量不增加保溫層泡沫的密度及保持或增加泡沫的其它物理機(jī)械性能的前提下，提高保溫層的絕熱性能。為此，我們選擇料含水量、密度和反應(yīng)活性作為最佳配方的三個(gè)變量，研究這三個(gè)變量與泡沫絕熱性能之間的關(guān)系。泡沫的絕熱性能用導(dǎo)熱系數(shù)來(lái)表征。自從在硬質(zhì)聚氨酯泡沫發(fā)泡中逐步淘汰CFC-11，HCFC-141b由于其優(yōu)良的特性而成為目前最主要的替代物之一。這些優(yōu)良特性是：合適的沸點(diǎn)，無(wú)閃點(diǎn)，低易燃性，低導(dǎo)熱系數(shù)和泡沫的低滲透性。其它替代物如低ODP的HCFC、零ODP的HFC和烴類的物理性能均不如HCFC-141b理想，因此我們選用一個(gè)普通的HCFC-141b配方體系作為優(yōu)化配方的基礎(chǔ)。HCFC-141b配方體系和最優(yōu)化的配方體系均用統(tǒng)一的聚醚和異氰酸酯，僅僅改變催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、水和HCFC-141b的用量。1實(shí)驗(yàn)部分1.1主要原料聚醚多元醇635SA，金陵石化化工二廠；HCFC-141b，常熟三愛氟化工有限責(zé)任公司；催化劑，自制；泡沫穩(wěn)定劑B8462，德國(guó)高施米特公司；交聯(lián)劑，溧陽(yáng)蔣店化工廠；多異氰酸酯（PAPI），牌號(hào)44V20，拜耳公司。配方見表1。表1泡沫塑料配方原料用量（質(zhì)量份）聚醚多元醇635SA93交聯(lián)劑7泡沫穩(wěn)定劑1～2發(fā)泡催化劑1.0～2.5凝膠催化劑1.0～3.0HCFC-141b30～40水0～2異氰酸酯指數(shù)1.0～1.11.2聚氨酯硬泡的制備由聚醚多元醇、交聯(lián)劑、泡沫穩(wěn)定劑、催化劑、發(fā)泡劑按配方混合，配制組合聚醚(白料)；多異氰酸酯PAPI為黑料。將組合聚醚和多異氰酸酯的溫度分別控制在21℃和26℃左右，模溫保持在40℃。按配方稱取黑料和白料，混合后攪拌5～10s，立即倒入25cm×25cm×25cm的敞口模具中，使其自由發(fā)泡，同時(shí)依次測(cè)定乳白時(shí)間、纖維時(shí)間、不粘時(shí)間，待泡沫完全熟化后測(cè)定相關(guān)性能。2結(jié)果與討論2.1水的含量做一系列試驗(yàn)，各配方采用不同的水含量，制備HCFC-141b發(fā)泡聚氨酯泡沫塑料，然后檢測(cè)它們的導(dǎo)熱系數(shù)（見圖1）。當(dāng)然，泡沫塑料的密度也隨水含量的不同而有所差異。圖1導(dǎo)熱系數(shù)與水含量的關(guān)系圖1表明在最佳水含量時(shí)，泡沫具有最小的導(dǎo)熱系數(shù)（0.01911W/(m·K)）。同時(shí)，泡沫還具有最好的泡孔結(jié)構(gòu)。當(dāng)水含量超過(guò)最佳值時(shí)，泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)就會(huì)升高，這可能是由于二氧化碳比HCFC-141b的氣體導(dǎo)熱系數(shù)高，并且二氧化碳與泡孔外空氣交換速率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于HCFC-141b所導(dǎo)致。當(dāng)水含量低于最佳值時(shí)，泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)也會(huì)增加，這可能是由于水的減少導(dǎo)致成核中心的減少，進(jìn)而泡孔變得粗大，導(dǎo)致泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)變大。2.2密度以下研究的是在最佳水含量時(shí)密度對(duì)HCFC-141b發(fā)泡體系的泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)的影響。我們?cè)O(shè)計(jì)了7種在最佳水含量下，改變HCFC-141b用量來(lái)調(diào)節(jié)泡沫密度的配方，使這7個(gè)泡沫樣品的密度范圍在32～39kg/m3之間。然后測(cè)量它們的導(dǎo)熱系數(shù)。圖2即是導(dǎo)熱系數(shù)與密度之間的關(guān)系。圖2在最佳水含量時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)與密度的關(guān)系從圖2的曲線上可看出，模塑泡沫的密度在34～36.4kg/m3之間時(shí)，泡沫具有最小的導(dǎo)熱系數(shù)，在0.018～0.019W/(m·K)之間。當(dāng)泡沫塑料密度小于34kg/m3時(shí)，泡沫導(dǎo)熱系數(shù)的增大可能是由于泡沫的低密度導(dǎo)致泡孔變大，而大的泡孔可使熱輻射增強(qiáng)；同時(shí)低密度化的泡沫基體（薄的泡壁）導(dǎo)致的導(dǎo)熱系數(shù)的減小，并不能彌補(bǔ)前者所導(dǎo)致的導(dǎo)熱系數(shù)的增加。當(dāng)模塑泡沫的密度大于36.4kg/m3時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)的增高可能是由于隨著密度的增大，泡沫基體的導(dǎo)熱系數(shù)增大，同時(shí)，由于高密度時(shí)好的泡孔結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的熱輻射的減少并不能彌補(bǔ)前者所導(dǎo)致的導(dǎo)熱系數(shù)的增加。2.3反應(yīng)活性本工作還研究了HCFC-141b發(fā)泡體系配方最佳水含量，以及最佳自由發(fā)泡密度時(shí)的凝膠時(shí)間對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響。我們?cè)O(shè)計(jì)了6組配方，使它的密度盡量保持在33～37kg/m3之間，僅僅通過(guò)調(diào)整催化劑的用量來(lái)得到不同凝膠時(shí)間的泡沫，凝膠時(shí)間在25～34s之間。圖3表明當(dāng)凝膠時(shí)間在26～30s之間時(shí)，泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)最小，在0.018～0.0185W/(m·K)之間。但總體看來(lái)，反應(yīng)活性對(duì)泡沫導(dǎo)熱性能的影響沒有前兩者明顯。圖3導(dǎo)熱系數(shù)與凝膠時(shí)間的關(guān)系

3結(jié)論根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以確定對(duì)于不同的HCFC-141b配方來(lái)說(shuō)，都有最佳的含水量、密度、反應(yīng)參數(shù)，它們的確定對(duì)我們實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要。由此試驗(yàn)確定的最佳HCFC-141b配方體系，所生產(chǎn)的泡沫的初始導(dǎo)熱系數(shù)為0.0182W/(m·K)，密度是36.2kg/m3，泡沫結(jié)構(gòu)均勻細(xì)膩。本工作所研制的組合料配方，原料立足于國(guó)內(nèi)，工藝路線合理，性能穩(wěn)定，且HCFC-141b在國(guó)內(nèi)替代使用的日期尚遠(yuǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)1JinhuangWu等.HCFC和HFC替代發(fā)泡劑.見:UtechAsia/PUChina2021深圳聚氨酯國(guó)際會(huì)議論文集.632李紹雄,劉益軍.聚氨酯樹脂及其應(yīng)用.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2021

PreparationofHCFC-141bRigidPolyurethaneFoamsQiuZhipingSuXingXuBiaoLüSuxian(JiangsuInstituteofChemicalIndustry,Nanjing210024)Abstract:AnHCFC-141bblownrigidpolyurethanefoamsystemwithfinecellandlowerthermalconductivitywasprepared.Weidentifiedthreemajorvariablesasoptimizationcriteria,whichwerewaterlevel,densityandreactivity.Thentherelationshipofeachvariablewithrespecttothermalconductivitywasstudied.Therigidfoamshavefinecellandlowerthermalconductivity.TheotherperformancesofHCFC-141brigidpolyurethanefoamsaresimilartothosebasedonCFC-11.Keywords:polyurethane;rigidfoam;HCFC-141b;blowingagent;CFCreplacement;thermalconductivity

論大學(xué)生寫作能力寫作能力是對(duì)自己所積累的信息進(jìn)行選擇、提取、加工、改造并將之形成為書面文字的能力。積累是寫作的基礎(chǔ)，積累越厚實(shí)，寫作就越有基礎(chǔ)，文章就能根深葉茂開奇葩。沒有積累，胸?zé)o點(diǎn)墨，怎么也不會(huì)寫出作文來(lái)的。寫作能力是每個(gè)大學(xué)生必須具備的能力。從目前高校整體情況上看，大學(xué)生的寫作能力較為欠缺。一、大學(xué)生應(yīng)用文寫作能力的定義那么，大學(xué)生的寫作能力究竟是指什么呢？葉圣陶先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，“大學(xué)畢業(yè)生不一定能寫小說(shuō)詩(shī)歌，但是一定要寫工作和生活中實(shí)用的文章，而且非寫得既通順又扎實(shí)不可?！睂?duì)于大學(xué)生的寫作能力應(yīng)包含什么，可能有多種理解，但從葉圣陶先生的談話中，我認(rèn)為：大學(xué)生寫作能力應(yīng)包括應(yīng)用寫作能力和文學(xué)寫作能力，而前者是必須的，后者是“不一定”要具備，能具備則更好。眾所周知，對(duì)于大學(xué)生來(lái)說(shuō)，是要寫畢業(yè)論文的，我認(rèn)為寫作論文的能力可以包含在應(yīng)用寫作能力之中。大學(xué)生寫作能力的體現(xiàn)，也往往是在撰寫畢業(yè)論文中集中體現(xiàn)出來(lái)的。本科畢業(yè)論文無(wú)論是對(duì)于學(xué)生個(gè)人還是對(duì)于院系和學(xué)校來(lái)說(shuō)，都是十分重要的。如何提高本科畢業(yè)論文的質(zhì)量和水平，就成為教育行政部門和高校都很重視的一個(gè)重要課題。如何提高大學(xué)生的寫作能力的問(wèn)題必須得到社會(huì)的廣泛關(guān)注，并且提出對(duì)策去實(shí)施解決。二、造成大學(xué)生應(yīng)用文寫作困境的原因：（一）大學(xué)寫作課開設(shè)結(jié)構(gòu)不合理。就目前中國(guó)多數(shù)高校的學(xué)科設(shè)置來(lái)看，除了中文專業(yè)會(huì)系統(tǒng)開設(shè)寫作的系列課程外，其他專業(yè)的學(xué)生都只開設(shè)了普及性的《大學(xué)語(yǔ)文》課。學(xué)生寫作能力的提高是一項(xiàng)艱巨復(fù)雜的任務(wù)，而我們的課程設(shè)置僅把這一任務(wù)交給了大學(xué)語(yǔ)文教師，可大學(xué)語(yǔ)文教師既要在有限課時(shí)時(shí)間內(nèi)普及相關(guān)經(jīng)典名著知識(shí)，又要適度提高學(xué)生的鑒賞能力，且要教會(huì)學(xué)生寫作規(guī)律并提高寫作能力，任務(wù)之重實(shí)難完成。（二）對(duì)實(shí)用寫作的普遍性不重視?！按髮W(xué)語(yǔ)文”教育已經(jīng)被嚴(yán)重地“邊緣化”。目前對(duì)中國(guó)語(yǔ)文的態(tài)度淡漠，而是呈現(xiàn)出全民學(xué)英語(yǔ)的大好勢(shì)頭。中小學(xué)如此，大學(xué)更是如此。對(duì)我們的母語(yǔ)中國(guó)語(yǔ)文，在大學(xué)反而被漠視，沒有相關(guān)的課程的設(shè)置，沒有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)實(shí)踐訓(xùn)練。這其實(shí)是國(guó)人的一種偏見。應(yīng)用寫作有它自身的規(guī)律和方法。一個(gè)人學(xué)問(wèn)很大，會(huì)寫小說(shuō)、詩(shī)歌、戲劇等，但如果不曉得應(yīng)用文寫作的特點(diǎn)和方法，他就寫不好應(yīng)用文。（三）部分大學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不端正。很多非中文專業(yè)的大學(xué)生對(duì)寫作的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練都只是集中在《大學(xué)語(yǔ)文》這一門課上，大部分學(xué)生只愿意被動(dòng)地接受大學(xué)語(yǔ)文老師所講授的文學(xué)經(jīng)典故事，而對(duì)于需要學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦去寫的作文，卻是盡可能應(yīng)付差事，這樣勢(shì)必不能讓大學(xué)生的寫作水平有所提高。（四）教師的實(shí)踐性教學(xué)不強(qiáng)。學(xué)生寫作能力的提高是一項(xiàng)艱巨復(fù)雜的任務(wù)，但在教學(xué)中有不少教師過(guò)多注重理論知識(shí)，實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)卻往往被忽視。理論講了一大堆，但是實(shí)踐卻幾乎沒有，訓(xùn)練也少得可憐。閱讀與寫作都需要很強(qiáng)的實(shí)踐操作，學(xué)習(xí)理論固然必不可少，但是閱讀方法和寫作技巧的掌握才是最重要的。由于以上的原因，我們的大學(xué)生的寫作水平著實(shí)令人堪憂，那么如何走出這一困境，筆者提出一些建議，希望能對(duì)大學(xué)生寫作水平的提高有所幫助。三、提高大學(xué)生應(yīng)用寫作能力的對(duì)策（一）把《應(yīng)用寫作》課設(shè)置為大學(xué)生的必修課。在中國(guó)的每一所大學(xué)，《應(yīng)用寫作》應(yīng)該成為大學(xué)生的必修課。因?yàn)樵谶@個(gè)被某些人形容為實(shí)用主義、功利主義甚囂塵上的時(shí)代，也是個(gè)人生存競(jìng)爭(zhēng)最激烈的時(shí)代，人們比任何時(shí)代都更需要學(xué)會(huì)寫作實(shí)用性的文章，比如職場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的求職信，生活中的財(cái)經(jīng)文書、法律文書等，以提高個(gè)人的生存競(jìng)爭(zhēng)能力。（二）端正大學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。首先，要讓大學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到實(shí)用寫作課的重要性，這門課關(guān)乎到他人生的每一個(gè)方面，諸如就職，求愛，理財(cái)，人際交往等，是他終生都需要使用的一些基礎(chǔ)性的知識(shí)，也是他必備的一項(xiàng)生存技能。其次，實(shí)用寫作有它自身的規(guī)律和方法。它不是你想怎樣寫都行的，它有嚴(yán)格的格式性的要求，所以需要系統(tǒng)的研究學(xué)習(xí)。最后，實(shí)用寫作課的實(shí)踐性非常強(qiáng)，所以學(xué)生們不能只學(xué)不練，并且要克服手懶的壞習(xí)慣，勤學(xué)勤練，為今后的工作生活打好基礎(chǔ)。（三）注重實(shí)踐課的訓(xùn)練。要提高大學(xué)生的實(shí)用寫作能力，那么實(shí)踐寫作環(huán)節(jié)是必不可少的。要想使學(xué)員真正具備實(shí)用寫作能力，必須重視實(shí)用寫作訓(xùn)練，力求使理論講授與寫作訓(xùn)練互相緊扣進(jìn)行。教師在授課過(guò)程中，應(yīng)該把理論教學(xué)的部分適當(dāng)壓縮，把更多的時(shí)間用來(lái)實(shí)踐訓(xùn)練。在訓(xùn)練之前，可以通過(guò)對(duì)優(yōu)秀案例的精講分析，讓學(xué)生掌握基本的寫作規(guī)律，然后趁熱打鐵，讓學(xué)生立即開始寫作訓(xùn)練，最后通過(guò)大家互評(píng)，教師點(diǎn)評(píng)的方式，起到舉一反三的作用，讓學(xué)生知道應(yīng)該如何寫，還要寫出來(lái)，并且知道寫得怎么樣。此外，在教學(xué)上，教師也可以與學(xué)生一起探討如何學(xué)習(xí)，如《實(shí)用寫作》這門課程，如何上，怎樣上，都可以讓學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，讓學(xué)生編制一些案例，在課堂上與大家分享，一起討論。這樣，一方面調(diào)動(dòng)大家的學(xué)習(xí)熱情，另一方面，又提高他們綜合分析能力。學(xué)生只有在實(shí)踐中才能真正掌握和把握實(shí)用寫作的技巧和方法。（四）大學(xué)寫作教師要加強(qiáng)自身能力的提高。要提高大學(xué)生的實(shí)用寫作能力，那么作為教練員的大學(xué)寫作教師就應(yīng)該具備更高的實(shí)用寫作能力。大學(xué)寫作教師不