聚氨酯发泡技术升（shēng）级记！

在环保和节能（néng）两大趋势的引导下，冰箱聚氨酯用发泡剂经历了从最初的CFC-11到HCFC-141b，到后来的环戊烷，再到今天环戊烷+HFC-245fa的共混发泡体系，冰箱的聚氨酯（zhǐ）发泡技术实现了从单一发泡体系向共混发（fā）泡体（tǐ）系的过渡。与冰箱行业相比，稍显滞后的电热水器（qì）行业也从2019年开（kāi）始了对HCFC-141b的全面淘汰，进入环戊烷、环戊烷+HFC-245fa等多种共混技术并存的时代。未来，以冰（bīng）箱和热水器为代表的（de）家电产品的（de）发泡技术将走向何方（fāng），值得探讨。

　　发泡剂系统演变

　　“现在，冰箱行业中的主流品牌以环戊烷（wán）+HFC-245fa共混发（fā）泡（pào）体系为主，之前纯环戊烷的发泡体系（xì）几乎被全部替（tì）代。”某业内人士道出（chū）冰（bīng）箱行业的（de）聚氨酯发泡技术应用现状。事（shì）实上（shàng），随着冰箱行业对环保、节能技术指标的要求越来越高，冰箱行业（yè）发泡体（tǐ）系不断发生变化。1994年，中国家电（diàn）行业制订了《中国家（jiā）用制冷工业CFCs逐步淘汰战（zhàn）略研究》。研究（jiū）提出，选择（zé）环戊烷为发泡剂替代CFC-11。随着2016年GB12021.2-2015《家（jiā）用电冰箱耗电（diàn）量限定值及能效等级》的正式实施，HFC-245fa在冰箱行业（yè）的应用逐（zhú）步扩大。作为HFC-245fa的主要生产企业之一，霍尼韦尔见证了整个过程（chéng）。据（jù）霍尼韦尔有关负责人介绍，过去（qù）几年，霍尼韦尔HFC-245fa业务呈现快速增长（zhǎng）的态势。2019年（nián）1月1日，基加利修正（zhèng）案正式实施，标志着以HFC-245fa为代表（biǎo）的（de）HFCs被（bèi）纳入淘汰名单。之后，以HFOs作为发泡（pào）剂的新（xīn）一代发泡体系得到进一步推广。

　　虽（suī）然HFC-245fa被明确列入（rù）淘汰名单，但是由于距离彻底淘汰还有一段时间（jiān），业内对此看法不一。一方面，部分氟化工企业（yè）看到当下市场对HFC-245fa的需（xū）求旺盛，纷纷进入这一行（háng）业分一杯羹，不（bú）过这些企业的（de）产量很少，尚未对（duì）对HFC-245fa的供应格局产生（shēng）太大影响。另一方面，作为（wéi）HFC-245fa最初的唯一生产者，霍（huò）尼韦尔明确表（biǎo）示将（jiāng）不再扩大HFC-245fa的生产，未（wèi）来将重（chóng）点推广LBA。

　　霍尼韦尔有关负责人表（biǎo）示，未来5~10年，无论是出于对能效还是对成本（běn）的考虑，HFC-245fa将继续应用一段时间。特别是在一些法规要求没有那么严（yán）格的（de）领域，比如（rú）热水器行业，会对HFC-245fa保有（yǒu）一定数量的需求。目前，电热水器行业已经禁止使用HCFC-141b，2018年电热水器（qì）行业已经基本完成发泡体系的切换，其中（zhōng），美的采用HFC-245fa+环戊烷发泡体系；部分空气源热泵热水器企业开始（shǐ）考虑使用HFC-245fa+环（huán）戊烷或LBA+环戊烷的共（gòng）混发泡（pào）体系。霍（huò）尼韦尔在中国太仓的生产（chǎn）基地完全可以满足亚太地区对HFC-245fa的需求，没有扩产计划。

　　替代HFC-245fa，HFOs发泡剂是目前业内比较明确的替代方案之（zhī）一。对于HFOs作为发泡剂在家电行业的应用进展，霍尼韦尔有关负责人坦（tǎn）言：“我们已经和美的、海尔、海信（xìn）等国（guó）内主流的（de）冰箱品牌建立了深度合作。在这些企业中，LBA主要（yào）用在出口机型上，另外一部分用于内销机型主要为了（le）提升产品的能效。”不仅霍尼韦（wéi）尔，HFOs发泡剂的另一位供应商科（kē）慕生产的Opteon 1100也和多家家电品牌完成了（le）测试验证。

　　发泡工艺持续创新

　　从二元发泡体系过渡到多元发泡体系，新加坡润英公司是其中的重要参与者。中国是世界上唯一采用共混发泡体系的国家（jiā），润英则是最早发明多元预混设备的（de）企业。据新加坡润英聚合工业有限公（gōng）司中（zhōng）国区域销售经理张豫夫（fū）介绍，不同发泡剂的物理和化学性质不同、所占比例不同，需要对预混设备进行特别设计。例如（rú），3组（zǔ）份预混HFC-245fa沸点低，环戊烷沸点高，二者之间是矛盾的，这需要预混设备将二者（zhě）有（yǒu）机结合起来。要保证和控制粗聚（jù）醚，HFC-245fa和环戊（wù）烷的流量稳定性，就要对设备系统配置进行特别的（de）设计。此外，润英的发泡设备的预混（hún）装置可（kě）以帮助企业实现四（sì）元混合发泡，甚（shèn）至五元混合发泡。

　　除了增加组份平衡能效和（hé）成本（běn），发泡工艺（yì）的创新（xīn）也是聚氨酯设备和原料企业始终追求的（de）方向（xiàng）。据某业（yè）内（nèi）人士透露，随着国内发泡设备厂（chǎng）生产的设备可以满足家电（diàn）企业的需求，外资设备厂面临非常大的挑战。凭借深厚的研发和创（chuàng）新（xīn）能（néng）力，提升和更新聚氨酯发泡（pào）工艺是这些（xiē）外资企业的选择。张豫夫明确表示，润英的业务涉及发泡料预混设备和发泡设备，其中针对家电领域，主要投入到创新型应（yīng）用项目的研发。

　　微孔发泡技术是科思创于2013年（nián）在德国总部开始（shǐ）研发的新技术，可以通过（guò）减小泡沫孔径，降低绝热系数。对于家电（diàn）企业（yè）来说，切换微孔（kǒng）发泡技术（shù）不需要任何额外设备投资，不需要调（diào）整生产线，不增（zēng）加成本。对于（yú）微孔（kǒng）发泡技术的（de）应用现（xiàn）状，科思创方面回应称：“微孔发泡技术已成功在我们大客户的高端冰箱生产线上（shàng）实现商（shāng）业化。微孔发泡技术在普通发泡体系的基础上配合各种发泡剂体系，可以实现隔热性能大（dà）幅提升；同时加快生产节拍并且优化注（zhù）料量，实（shí）现产品品质的控（kòng）制，节约生（shēng）产（chǎn）成本。”

　　不管是混合发（fā）泡技术，还是微孔发泡技术，着力点都（dōu）在提高聚氨酯硬泡（pào）的绝（jué）热性能上。而真空发泡技术和减压（yā）发泡（pào）技术不仅可以提高绝热性能，还能实现生产效率大幅提高。

　　真空发泡技（jì）术是由意大利康隆公司和陶氏化学联合开发的。据陶氏聚氨酯部门（mén）亚太区市场经理秦桑路介绍，使用真空发泡技术可以让家电企业在不增加成本的情况下将能效提升10%，同时（shí）通过缩短将近50%的脱模时间，大幅（fú）度增（zēng）加循环次数，提高（gāo）生产效率。他进一步补充说：“目前，真空发（fā）泡（pào）技术的应用范围在不断扩大。2019年，陶（táo）氏在戊烷基础上，将真空发泡技术应用到更多（duō）混（hún）配发泡体系中，比如HFC-245fa和环戊烷、LBA和环戊烷这（zhè）两款混配发（fā）泡体系。”和真空发泡（pào）技术原理类似的减压发泡（pào）技术，虽然进展缓慢，但红宝丽也在积极推广中。此外，新加（jiā）坡润英公司历经数年分别研发出针对汽车行业和管道（dào）行业的聚氨酯高压喷涂发泡机，不同的喷涂（tú）发泡机（jī）可用（yòng）于生产汽车仪表板（bǎn）的表皮，汽车天窗遮阳板，汽车PHC备胎板等（děng）产品和用于喷涂缠绕工艺生产保温管的聚氨酯保温层。对于该技术是否可以应用于家电行业，还处于研发中。