我國研究開發(fā)首個無氯氟聚氨酯發(fā)泡劑

　即使不懂化工，你也一定聽說過氟利昂，和一度廣為宣傳的“無氟冰箱”。實際上，氟利昂等氯氟烴類物質(zhì)因其低沸點等特性，不僅能作為空調(diào)壓縮機的制冷劑，還可以作為聚氨酯泡沫的物理發(fā)泡劑。隨著其對大氣臭氧層的破壞作用被逐漸明確和重視，使氯氟烴在制冷劑和發(fā)泡劑領域均加速了淘汰和換代進程。

 

　　7月6日，淄博正華發(fā)泡材料有限公司和山東理工大學共同開發(fā)的全球首創(chuàng)無氯氟聚氨酯化學發(fā)泡劑在山東淄博進行墻體噴涂應用試驗取得成功。這為世界聚氨酯產(chǎn)業(yè)摘掉氯氟元素的緊箍咒、開啟綠色發(fā)展的新篇章邁出了重要一步。

 

　　綠色環(huán)保定義產(chǎn)業(yè)新方向

 

　　“我們開發(fā)的聚氨酯化學發(fā)泡劑不含氯氟元素，可以完全替代現(xiàn)有含氯氟烴的物理發(fā)泡劑，為世界聚氨酯產(chǎn)業(yè)淘汰‘消耗臭氧層物質(zhì)’、減少溫室氣體排放找到了一條全新出路。無氯氟聚氨酯化學發(fā)泡劑CFA8是目前世界上除水外，唯一一種能與異氰酸酯反應產(chǎn)生二氧化碳氣體的有機化合物，為聚氨酯化學發(fā)泡劑的開發(fā)研究奠定了理論基礎，重新定義了聚氨酯產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。”專利技術發(fā)明人、山東理工大學化學工程學院教授畢玉遂告訴中國化工報記者。

 

　　1987年，《蒙特利爾議定書》國際公約約定：在世界范圍內(nèi)完全禁止使用氟利昂作為發(fā)泡劑;歐美等國家目前已完全禁止生產(chǎn)和進口第二代化學發(fā)泡劑HCFC-141b。中國承諾在2030年以前完全禁止生產(chǎn)和使用HCFC-141b。為了填補市場空白，第三代物理發(fā)泡劑HFC-245fa和HFC-365mfc應運而生，但在生產(chǎn)過程中依然產(chǎn)生大量破壞臭氧層的物質(zhì)，而且會產(chǎn)生溫室效應。

 

　　“目前，美國在力推第四代物理發(fā)泡劑，第四代發(fā)泡劑更環(huán)保安全，但全球變暖潛能值(GWP)仍大于1，分子中依然含有氟氯元素，對臭氧層的破壞無法避免。”畢玉遂說，這些物理發(fā)泡劑隨著環(huán)保性能的提高，價格也在成倍增加。

 

　　“而CFA8消耗臭氧層潛能值(ODP值)為零，GWP值為1，壽命期氣候性能LCCP最低，是一種全新的綠色環(huán)保、安全的化學發(fā)泡劑。”畢玉遂說。

 

　　畢玉遂介紹，應用該發(fā)泡劑生產(chǎn)的聚氨酯材料壓縮強度高、導熱系數(shù)較低、尺寸穩(wěn)定性良好。2013年，以舒興田、吳慰祖、汪燮卿三位院士等專家組成的鑒定委員會對這一科技成果進行鑒定，認為該化學發(fā)泡劑生產(chǎn)工藝流程設計科學合理、原料易得、成本較低，生產(chǎn)過程無三廢排放、清潔環(huán)保，材料各項性能符合相關質(zhì)量標準，有望替代現(xiàn)有物理發(fā)泡劑。

 

　　“未來，我們有望生產(chǎn)出世界上最省電的冰箱等電器設備、制造出世界上保溫性能最好的LNG儲運設備、建設出防火性能良好且最節(jié)能環(huán)保的建筑。”畢玉遂信心十足。

 

　　填補空白囊括全球大市場

 

　　記者采訪了解到，隨著蒙特利爾議定書的相關執(zhí)行期限越來越近，含氯氟元素的物理發(fā)泡劑將加速淘汰。無氯氟聚氨酯化學發(fā)泡劑CFA8作為物理發(fā)泡劑的唯一替代者，具有廣闊的市場空間，潛在經(jīng)濟價值巨大。

 

　　聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料性能優(yōu)異，廣泛應用于冷藏保溫、建筑節(jié)能、太陽能、汽車、冰箱冰柜等產(chǎn)業(yè)。中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2014年全球聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料需求量為570萬噸，2014～2020年期間，需求量預計將以4.5%的復合年增長率上漲。聚氨酯發(fā)泡劑作為聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料重要生產(chǎn)原料之一，也將擁有巨大的市場需求。未來幾年，聚氨酯發(fā)泡劑的用量將達60萬噸。

 

　　中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會秘書長呂國會告訴記者，此前，我國聚氨酯發(fā)泡劑的發(fā)展始終限制在國外公司設定的游戲規(guī)則中，承受著畸高的價格成本。他認為，CFA8的產(chǎn)業(yè)化，不僅有望替代進口，也為中國主導未來世界發(fā)泡劑行業(yè)規(guī)則提供了有力支撐。

 

　　“CFA8問世后，引起了環(huán)保部高度重視，2014年被列入聯(lián)合國多邊基金支持計劃。我們還得到了國知局有關部門的大力支持，現(xiàn)在已經(jīng)申請了國內(nèi)外一系列專利，構建了完整的知識產(chǎn)權保護體系。”畢玉遂說。

 

　　成果轉(zhuǎn)化尚需政策助力

 

　　在7月6日淄博舉辦的聚氨酯化學發(fā)泡劑應用媒體見面會上，多位業(yè)內(nèi)專家表示，CFA8具有替代現(xiàn)有含氯氟烴物理發(fā)泡劑的巨大潛力，但要保證這一重大科技成果順利完成轉(zhuǎn)化，走向世界，還需要更多的配套措施和政策支持。

 

　　中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會產(chǎn)業(yè)發(fā)展部副主任李永亮表示，要將新型聚氨酯化學發(fā)泡劑成果納入行業(yè)中長期戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃，強化對這一成果基礎理論研究、成果轉(zhuǎn)化、標準體系建設、產(chǎn)業(yè)化及應用研究支持力度。

 

　　中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會副秘書長韓寶樂表示，行業(yè)協(xié)會將積極關注替代物質(zhì)的發(fā)展，協(xié)調(diào)組織上下游企業(yè)的技術交流、應用實驗，搭建合作平臺，為新型環(huán)保聚氨酯化學發(fā)泡劑提供展示舞臺，讓更多的下游廠商了解、試用直至規(guī)模化使用，逐漸打開市場大門。

 

　　淄博市科技局局長牛圣銀建議，將淄博市聚氨酯聯(lián)盟提升為山東省級聯(lián)盟，在全省范圍內(nèi)推廣新型發(fā)泡劑產(chǎn)品?？萍季忠部紤]提供相應的補貼，幫助企業(yè)迅速形成工業(yè)化生產(chǎn)能力。

 

　　“現(xiàn)有物理發(fā)泡劑體系已非常成熟，一些處于淘汰邊緣的物理發(fā)泡劑，因其低廉的價格，依然受到多數(shù)聚氨酯泡沫材料生產(chǎn)企業(yè)的青睞，被大量使用。這就需要政府下力氣、多舉措引導企業(yè)參與淘汰計劃。淘汰計劃進展的快慢程度，將直接影響新型環(huán)保發(fā)泡劑的推廣和應用。”淄博正華發(fā)泡材料有限公司董事長侯永正說。