按照应用领域划分,组合聚醚可分为冰箱冷距用组合聚醚、冷库建筑类组合聚醚、建筑板材类组合聚醚、管道保温类组合聚醚、喷涂组合聚醚,电热水器组合聚醚、太阳能组合聚醚等;
按照发泡体系分类,组合聚醚可以分为F11体系、141B体系、环戊烷体系、245fa体系、365mfc体系、全水(CO2)发泡体系、LBA体系。
CFC-11体系
CFC-11在20世纪20年代末工业化,是第一代发泡剂。CFC-11具有不燃、沸点适宜、易于气化、气相热导率低、毒性低、与聚氨酯相容性好、无腐蚀性、价格低、发泡工艺简单等特点。一直到20世纪90年代初还被广泛应用为聚氨酯泡沫的发泡剂。
但在20世纪70年代,科学家发现大气中的CFC-11对臭氧层具有破环作用。随后各国签订蒙特利尔公约,开始了CFC的淘汰进程。中国将禁用,截止时间由原定的2020年提前至了2010年之前,主要冰箱厂如科龙、海尔、新飞、美菱等在上世纪90年代中后期已经完成了CFC-11的替代工作,基本上与当时发达国家同步,目前已取代。但是在2018年8月,我国生占环境据仍然喜获了一批善法生产CFC-11的厂家,目前生产设施已被依法拆除。
HCFC-141b体系
HCFC-141b为替代CFC-11的第二代发泡剂,其臭氧消耗潜值(ODP)及温室效应潜值(GWP)出CFC低得多。HCFC-141b被认为是在性能上最接近CFC-11的替代发泡剂,沸点比CFC-11略高,发泡工艺最为相似,同时发泡效率比CFC-11高。另外HCFC-141b的气体热导率相对较低,工艺上操作方便,与多元醇及异氯酸酯的相容性都不错,生产出的泡沫性能与CFC-11十分接近。
新蒙特利尔公约,发达国家禁用HCFC-141的时间为2010年,发展中国家为2040年,我国生态环境部于2018年10月印发了《关于禁止生产以一氟二氯乙院为发泡剂的冰箱冷柜产品、冷藏集装箱产品、电热水器产品的公告》,自2019年1月1日起禁止了HCFC-141b产品在冰箱冷柜、冷藏集装箱、电热水器等行业的应用。
环戊烷体系
环戊烷发泡方式具有比二氧化碳(全水)发泡体系要好的绝热性能。由子环戊烷易燃易爆所以在发泡过程中对安全性的要求比较高,具有防爆发泡系统才能采用聚氨酯发泡方式。此泡沫体系流动性好,密度分布均匀。生成的泡沫导热系数低,压缩强度高,尺寸稳定性好,吸水率低。是一种环保型的发泡体系。
HFC-245fa体系
HFC-245fa作为第三代新型发泡剂,其ODP做为0,GWP值为CFC-11的1.5-3%,HFC-245fa在聚氨酯硬泡的泡孔内有较低的气体扩散速度,而且具有不燃、低毒、气体热导率低、与多元醇相容性好等特点,且其发泡的泡沫质量性能都较优。
虽然满足了高能效的变求,且国家对HFCs暂时没有政策限制,但由于GMP值也相对稍高,国家也不鼓励推广。因此聚氨酯行业使用HFC系列的发泡剂也只是一个过渡办法,此外,纯HFC-245fa组合聚醚由于成本昂贵,使用工艺复杂,一直无法在国内大规模推广。
HFC-365mfc体系
此泡沫体系具有比二氧化碳(全水)发泡体系更好的绝热性能。其流动性好,密度分布均匀。生成的泡沫导热系数低,压缩强度高,尺寸稳定性好。但此类产品在国内销售不多,原因大致有二方面:一方面价格过于昂贵,另一方面国内245fa发泡剂已经可以满足目前国内大多数的配方体系。
全水(CO2)体系
此种发泡体系是以水为发泡剂,在反应过程中生成CO2气体,起绝热的作用。此系列产品具有以下特点:泡沫体系流动性好,密度分布均匀。生产的聚氨酯泡沫抗压强度高、尺寸稳定性好、吸水率低。它是一种环保型的发泡体系。
LBA体系
LBA(HFO-1233zd)为第四代发泡剂。它具有更为优异的导热系数和整机能耗水平,分别比相同型号的245fa以及环戊烷体系冰箱在导热系数方面降低7%(和245fa体系相比)和12%(和环戊烷体系相比)。并且在整机能耗方面降低了3%(245fa)和7%(环戊烷),另外LBA体系泡沫具有优良的力学强度,而且和冰箱内胆及钢板外壳粘结性能良好。LBA体系泡沫和环戊烷体系相比具有优异的流动性及密度分布,因此可以在环戊烷体系的基础上进一步降低注料量。LBA发泡剂对HIPS材料没有侵蚀性,相容性良好。
LBA性能优异,绿色环保。但价格昂贵,目前市场占有率并不是很高。
目前市场上各类发泡利的性能、环保和成本要素基本无法兼顾,虽然有很多发泡体系,但缺少能够演足市场需要、可以广泛推广的性价比高的产品。全球ODS淘汰形势依然较为严峻。