聚氨酯戊烷改造手冊(cè)(編輯修改稿)
2025-06-18 09:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 孔壁承受的最大壓力不會(huì)超過(guò)大氣壓， 即 。因此，對(duì)有實(shí)用價(jià)值的閉孔硬泡， 其壓縮強(qiáng)度不宜小于 ， 否則溫度變化時(shí)可能出現(xiàn)泡沫變形。 聚氨酯戊烷改造手冊(cè) 18 ? 前面已提到， 硬泡是一種各向異性的泡沫塑料。泡沫塑料受力方向不同， 測(cè)得的強(qiáng)度不等。泡沫上升方向受力， 測(cè)得的強(qiáng)度數(shù)值大于垂直于上升方向的值。一般情況下， 不特別說(shuō)明時(shí)， 均系指泡沫上升方向受力測(cè)定的結(jié)果。在不同溫度下，測(cè)得的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料強(qiáng)度數(shù)值不同。溫度升高，泡沫的強(qiáng)度下降。 ? 導(dǎo)熱系數(shù)的降低 ? 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料重要的特性之一是導(dǎo)熱系數(shù)小，是一種性能優(yōu)良的有機(jī)絕熱材料。 聚氨酯戊烷改造手冊(cè) 19 ? 硬泡的導(dǎo)熱系數(shù)是由以下幾個(gè)因素構(gòu)成的。 ? λ F=λ G+λ S+λ R+λ C ? 式中 λ F─ ─ 硬泡的導(dǎo)熱系數(shù)； ? λ G─ ─ 氣相熱導(dǎo)率； ? λ S─ ─ 固相熱導(dǎo)率； ? λ R─ ─ 輻射傳熱熱導(dǎo)率； ? λ C─ ─ 對(duì)流傳熱熱導(dǎo)率。 ? 硬泡泡孔孔徑很小， 泡孔內(nèi)氣體對(duì)流傳熱可以忽略不計(jì)， 硬泡的導(dǎo)熱系數(shù)主要取決于前面三因素， 即氣相、固相和輻射傳熱的熱導(dǎo)率。 各因素所占比例， 因硬泡原料組成、成型工藝條件不同而有差異， 文獻(xiàn)報(bào)道值也不完全相同。 聚氨酯戊烷改造手冊(cè) 20 ? 輻射傳熱作用的大小與泡孔壁的透明程度及泡孔大小有關(guān)。當(dāng)硬泡密度小于 30kg/m3 時(shí)， 孔壁變得很薄，輻射傳熱對(duì)硬泡的導(dǎo)熱系數(shù)影響程度增大。多種因素對(duì)硬泡的導(dǎo)熱系數(shù)有所影響， 主要與泡沫塑料的化學(xué)組成、泡沫的空間結(jié)構(gòu)、閉孔率、發(fā)泡劑品種及泡沫密度等有關(guān)?，F(xiàn)就一些主要影響因素加以討論。 ? （ l） 泡孔內(nèi)氣體成分 密度為 30～ 60kg/m3 的硬泡， 導(dǎo)熱系數(shù)大小主要取決于泡孔內(nèi)氣體的組成。因此， 用于硬泡的發(fā)泡劑應(yīng)具備以下條件。 聚氨酯戊烷改造手冊(cè) 21 ? ① 氣相熱導(dǎo)率??； ? ② 在泡沫塑料聚合物基體中溶解度?。? ? ③ 通過(guò)氣泡壁的擴(kuò)散能力弱。 ? 發(fā)泡劑氣體的熱導(dǎo)率因化合物品種不同而有變化。 CFC11熱導(dǎo)率最小， 目前普遍使用的發(fā)泡劑， 如 HCFC141b、環(huán)戊烷等， 熱導(dǎo)率均比 CFC11 高。 ? （ 2） 老化 泡孔內(nèi)的氣體成分不是永恒不變的， 由于氣體的擴(kuò)散作用， 氣體成分發(fā)生變化， 泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)也發(fā)生變化。泡孔內(nèi)， 隨著發(fā)泡劑氣體的擴(kuò)散， 發(fā)泡劑氣體的濃度逐漸減小， 而空氣（ 主要為氮?dú)夂脱鯕猓? 的濃度會(huì)逐漸增大。空氣的熱導(dǎo)率較高， 因而隨著時(shí)間的推移， 泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)將逐漸升高。 聚氨酯戊烷改造手冊(cè) 22 ? 氣體擴(kuò)散作用導(dǎo)致硬泡導(dǎo)熱系數(shù)隨時(shí)間推移而增大。這種變化過(guò)程在初始階段較為明顯， 往后則變化趨緩。 ? （ 3） 泡沫塑料密度 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)與泡沫密度有關(guān)。 CFC11發(fā)泡的硬泡， 密度大于 35 kg/m3左右時(shí)， 隨密度增加， 導(dǎo)熱系數(shù)增大； 低于 35 kg/m3， 導(dǎo)熱系數(shù)也增高。這是由于密度較低時(shí)， 泡沫塑料開(kāi)孔率增大， 且孔壁變薄的緣故。在 30～ 60 kg/m3密度范圍， 導(dǎo)熱系數(shù)較小。 ? （ 4） 溫度 一般所說(shuō)的硬泡導(dǎo)熱系數(shù)， 都是指室溫下測(cè)得的數(shù)值。熱量通過(guò)硬泡傳遞途徑是： 氣體傳熱、固體傳熱和輻射傳熱。溫度降低， 氣體分子運(yùn)動(dòng)減緩， 傳遞的熱量就減少。 聚氨酯戊烷改造手冊(cè) 23 ? （ 5） 水汽 硬質(zhì)泡沫塑料吸收潮汽后， 導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)增加。水汽的熱導(dǎo)率是泡 沫的 20倍， 若泡沫塑料吸收體積分?jǐn)?shù)為 l％ 的水汽， 則導(dǎo)熱系數(shù)約增加 mW/(mK)。為保證絕熱效果， 硬泡表面設(shè)置隔潮層是絕對(duì)必要的。特別在冷凍冷藏業(yè)中， 外界環(huán)境溫度高于冷庫(kù) 、 冷藏室內(nèi)部溫度， 水汽極易擴(kuò)散進(jìn)入硬泡， 使泡沫塑料絕熱性能劣化， 防潮層能起優(yōu)良的保護(hù)作用。 ? 尺寸穩(wěn)定性的優(yōu)化 ? 尺寸（ 體積） 變化 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料受熱或冷凍， 尺寸或體積會(huì)發(fā)生一定變化。變化率大小與泡沫塑料原料的類型， 泡沫塑料結(jié)構(gòu)、密度、成型條件等因素有關(guān)。通用品種硬泡， 在 100℃ 以下環(huán)境中， 尺寸不會(huì)發(fā)生明顯的變化。耐溫性較好的硬泡， 特別是含異氰脲酸酯結(jié)構(gòu)的硬泡， 在 150℃ 時(shí)， 尺寸不會(huì)發(fā)生明顯變化， 因此可供較高溫度下使用。用于冰箱、冰柜等的硬泡， 長(zhǎng)期處在低溫狀態(tài)， 應(yīng)具有較好的耐低溫性， 在－ 25℃ ～ － 30℃ 下， 尺寸變化率一般都小于 1％ 。 聚氨酯戊烷改造手冊(cè) 24 環(huán)戊烷 異戊烷 HCFC141b CFC11 HFC245fa 分子式 C5H10 C5H12 CH3CFCL2 CFCL3 CH3CH2CF2H 分子量 70 72 117 137 134 沸點(diǎn) (℃ ) 49 28 32 24 15 比重 (25℃ ) K值 (mW/mK) 閃點(diǎn) (℃ ) 38 50 爆炸極限（％） ODP 1 GWP(co2=1) 1 聚氨酯戊烷改造手冊(cè) 25 沸點(diǎn) ℃ 49 熔點(diǎn) ℃ 94 閃點(diǎn) ℃ 38 自燃溫度 ℃ 380 相對(duì)密度（水＝ 1） 相對(duì)蒸氣密度（空氣＝ 1） 蒸氣壓（ mbar。在 20℃ ） 335 水中溶解度 不溶 爆炸極限（空氣中，體積％） ～ 相對(duì)分子質(zhì)量 70 典型的職業(yè)暴露極限 （ a） 600 （ a） ppm。 (b)： mg/m3 （ b） 1800 聚氨酯戊烷改造手冊(cè) 26 ? 第四章 聚氨酯硬泡戊烷改造安全生產(chǎn) ? 安全使用環(huán)戊烷 ? 目的 ? 在發(fā)泡工藝中，為安全、健康、環(huán)保地使用環(huán)戊烷提供指南。 ? 原則 ? 重要的是在處理、使用環(huán)戊烷或含環(huán)戊烷的原料，必須遵循所建議的具體操作和程序，以確保操作人員的安全和健康。 ? 建議 ? 工作程序包含有建議的預(yù)防措施。 聚氨酯戊烷改造手冊(cè) 27 ? 環(huán)戊烷物性： ? 閃點(diǎn)：－ 38℃ ? 爆炸極限： ? 1． 1％－ ％（體積百分比） ? 相對(duì)蒸汽密度（空氣＝ 1）： ? 職業(yè)暴露限制 ? 600ppm(8小時(shí) ) ? 750ppm（短時(shí)間暴露限制） 聚氨酯戊烷改造手冊(cè) 28 ? 健康危害與醫(yī)療處理 ?
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