泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)塑(su)料(liao)具有多種優良性(xing)能，如質輕、節(jie)省材(cai)料(liao)和節(jie)約成(cheng)(cheng)本等(deng)，應用非常廣泛。各(ge)種泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)塑(su)料(liao)的(de)成(cheng)(cheng)型，都(dou)離(li)不開發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)的(de)使(shi)用。發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)是能夠使(shi)塑(su)料(liao)等(deng)高分(fen)子材(cai)料(liao)形成(cheng)(cheng)泡(pao)(pao)(pao)孔的(de)一類(lei)物(wu)(wu)質。根據發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)氣(qi)體的(de)來源，可(ke)將發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)齊，分(fen)為物(wu)(wu)理(li)發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)和化學(xue)發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)。物(wu)(wu)理(li)發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)產(chan)生氣(qi)體時不發(fa)(fa)生化學(xue)反應，而是通過揮發(fa)(fa)或氣(qi)化產(chan)生發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)氣(qi)體，典型的(de)物(wu)(wu)理(li)發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)如氯氟烴(jing)類(lei)(CFCs)、氫氟烴(jing)類(lei)(HFCs)、烷烴(jing)類(lei)、水(shui)、超臨界CO2等(deng)。化學(xue)發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)種類(lei)繁多，一般分(fen)為無(wu)機(ji)發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)和有機(ji)發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)。常用的(de)無(wu)機(ji)發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)是無(wu)機(ji)碳酸鹽和碳酸氫鹽；重要的(de)有機(ji)發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)是偶氮二甲酰(xian)胺(AC)，后來又出現了碳酸氫鹽和檸(ning)檬(meng)酸的(de)復(fu)合(he)物(wu)(wu)(HYDROCEROLBIH)，AC、碳酸氫鹽和檸(ning)檬(meng)酸的(de)復(fu)合(he)物(wu)(wu)(EXOCEROL)等(deng)。
發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)對泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)塑料(liao)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)具有極(ji)其重要的(de)(de)(de)(de)影響。所以，對發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)劑(ji)(ji)性(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究，已成為泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)塑料(liao)領域的(de)(de)(de)(de)研(yan)究熱點，并已取得很(hen)大進(jin)(jin)展(zhan)。隨(sui)著泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)塑料(liao)生產工藝(yi)的(de)(de)(de)(de)不(bu)斷改進(jin)(jin)，工業化生產對發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)提出了更高(gao)要求(qiu)。為了滿足更加苛(ke)刻的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)工藝(yi)要求(qiu)，研(yan)究者對發(fa)(fa)泡(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)進(jin)(jin)行(xing)了不(bu)斷改進(jin)(jin)，并逐步擴展(zhan)其種類和改善使(shi)用條件(jian)。
本文(wen)主要綜述了發泡(pao)劑(ji)的(de)發展過(guo)程(cheng)和使用(yong)狀況，并著(zhu)重介(jie)紹了發泡(pao)劑(ji)性質對泡(pao)沫(mo)塑料制品的(de)影響。
1物理發泡劑
聚氨酯(PU)硬質(zhi)泡(pao)沫(mo)塑(su)料(liao)是應用廣(guang)泛(fan)的(de)(de)泡(pao)。沫(mo)塑(su)料(liao)。上(shang)世紀50年(nian)(nian)代(dai)末，使用氯氟(fu)烴(jing)類(CFCs)物(wu)質(zhi)作為(wei)(wei)PU硬質(zhi)泡(pao)沫(mo)塑(su)料(liao)的(de)(de)發(fa)泡(pao)劑(ji)，其(qi)中(zhong)重要的(de)(de)是CFC-11(CCl3F)：后來(lai)，氫(qing)氟(fu)烴(jing)(HFCs)發(fa)泡(pao)劑(ji)，取代(dai)了CFC-11。90年(nian)(nian)代(dai)初，烷(wan)烴(jing)類發(fa)泡(pao)劑(ji)投入工業生產，其(qi)中(zhong)主要以戊烷(wan)類物(wu)質(zhi)為(wei)(wei)主。近年(nian)(nian)來(lai)，超臨界CO2作為(wei)(wei)物(wu)理發(fa)泡(pao)劑(ji)，逐漸成(cheng)為(wei)(wei)微孔泡(pao)沫(mo)塑(su)料(liao)√行業新的(de)(de)研究(jiu)熱點。
1.1氯氟烴類
CFCs是(shi)(shi)PU硬質(zhi)(zhi)泡(pao)沫塑料(liao)(liao)的(de)主要發(fa)(fa)(fa)(fa)泡(pao)劑(ji)。CFC-11是(shi)(shi)一(yi)代(dai)發(fa)(fa)(fa)(fa)泡(pao)劑(ji)的(de)典型代(dai)表(biao)，廣泛應用于(yu)PU泡(pao)沫塑料(liao)(liao)行(xing)業，它具有(you)不(bu)燃(ran)(ran)、無毒、化學性(xing)質(zhi)(zhi)穩(wen)定等優點(dian)。到目(mu)前(qian)為(wei)止(zhi)，CFC-11是(shi)(shi)PU硬質(zhi)(zhi)泡(pao)沫塑料(liao)(liao)生產中綜合性(xing)能(neng)好、導熱系數(shu)低的(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)泡(pao)劑(ji)。但是(shi)(shi)，CFCs發(fa)(fa)(fa)(fa)泡(pao)劑(ji)對(dui)臭氧(yang)層(ceng)的(de)破壞作(zuo)(zuo)用很大，并(bing)且會(hui)產生溫室效(xiao)應，根(gen)據蒙特利爾公約，發(fa)(fa)(fa)(fa)達(da)國家(jia)已于(yu)1996年1月1日停(ting)止(zhi)生產CFCs物質(zhi)(zhi)。后來，出現了(le)氫氯氟(fu)烴(HCFCs)發(fa)(fa)(fa)(fa)泡(pao)劑(ji)作(zuo)(zuo)為(wei)替代(dai)晶，HCFC-14lb(CH3CFCl2)是(shi)(shi)在(zai)商(shang)業上可(ke)替代(dai)CFC-11的(de)成(cheng)熟的(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)泡(pao)劑(ji)(第二代(dai)發(fa)(fa)(fa)(fa)泡(pao)劑(ji))。HCFC-14lb沒(mei)有(you)閃(shan)點(dian)，自燃(ran)(ran)溫度高，發(fa)(fa)(fa)(fa)泡(pao)效(xiao)果與CFC-11相當，但它仍然具有(you)一(yi)定的(de)臭氧(yang)除(chu)去功能(neng)，并(bing)會(hui)產生溫室效(xiao)應p)，所以，HCFC-14lb只(zhi)是(shi)(shi)作(zuo)(zuo)為(wei)CFC-11的(de)過渡替代(dai)品(pin)使用，發(fa)(fa)(fa)(fa)達(da)國家(jia)已于(yu)2003年禁止(zhi)其生產，我國也將在(zai)2030年前(qian)停(ting)止(zhi)生產HCFC-14lb。
1.2氫氟烴類
HFCs發泡(pao)(pao)劑(ji)(ji)屬于環保發泡(pao)(pao)劑(ji)(ji)(第三代發泡(pao)(pao)劑(ji)(ji))。環保發泡(pao)(pao)劑(ji)(ji)主要(yao)是指臭氧消耗潛能(ODP)為零，溫室效應潛能(GWP)較小，對環境(jing)友(you)好的(de)綠色(se)發泡(pao)(pao)劑(ji)(ji)。
HFCs發泡(pao)(pao)劑(ji)分為氣態和(he)(he)液態兩大類。氣態HFCs發泡(pao)(pao)劑(ji)具有(you)導熱系(xi)數較(jiao)(jiao)大、蒸汽(qi)壓較(jiao)(jiao)高(gao)、需(xu)要耐壓容器儲存和(he)(he)需(xu)要對發泡(pao)(pao)設備進行(xing)特殊改造等缺(que)點(dian)，目前已(yi)很少(shao)使用(yong)。早(zao)期的HFCs發泡(pao)(pao)劑(ji)主(zhu)要是HFC-134a和(he)(he)I-IFC-152a，兩者(zhe)缺(que)陷在(zai)于導熱系(xi)數較(jiao)(jiao)高(gao)，在(zai)多元醇中(zhong)的溶解度較(jiao)(jiao)低，加工比較(jiao)(jiao)困難。研究表(biao)明，在(zai)HFCs發泡(pao)(pao)劑(ji)系(xi)列(lie)中(zhong)，有(you)可(ke)能(neng)取代(dai)HCFC-141b的發泡(pao)(pao)劑(ji)是HFC-245fa(CHF2CH2CF，)和(he)(he)HFC-365mfc(CH3CF2CH2CF3)。
HFC-245fa由美國(guo)Honeywell公(gong)司首(shou)先推(tui)出(chu)，美國(guo)Honeywell公(gong)司、烏(wu)克蘭Allchem公(gong)司和日(ri)本CentralGlass公(gong)司是(shi)其全球(qiu)主要(yao)生產商。，HFC-245fa具有(you)ODP為零、GWP較小、無色透(tou)明、不可燃、無毒(du)和無閃點等優(you)點。HFC-245fa作為環(huan)保發泡劑，國(guo)內(nei)(nei)外已開始用(yong)來生產電冰箱保溫材料(liao)。美國(guo)和日(ri)本傾向于(yu)使(shi)用(yong)HFC-245fa，目前(qian)Honeywell公(gong)司已建成(cheng)HFC-245缸的工業級(ji)生產裝置(zhi)，而(er)我國(guo)仍處于(yu)開發過程中。因此，必須加(jia)快(kuai)HFC-245fa生產和應用(yong)的開發及產業化(hua)步伐(fa)，以(yi)滿足國(guo)內(nei)(nei)需要(yao)；
HFC-365mc由法國Atofina(原(yuan)名(ming)ElfAtoChem)公司首先(xian)研(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，國外(wai)生(sheng)產商有美國Solvay氟化物(wu)公司和法國Atofina公司等。在目前所有ODP為零的(de)HFCs發泡(pao)劑(ji)中，HFC-365mfc是沸點高(gao)于25℃的(de)液態發泡(pao)劑(ji)，其蒸(zheng)汽(qi)壓比HCFC-14lb低，發泡(pao)設備無需大(da)(da)的(de)改動，但它具有一定的(de)可燃性。與HCFC-14lb相(xiang)比，HFC-365mfc制(zhi)備的(de)泡(pao)孔結構均勻(yun)，平均孔徑較小，泡(pao)體拉伸強度高(gao)，斷裂伸長率大(da)(da)。歐盟國家(jia)正(zheng)積極開發HFC-365mfc，2002年底Solvay公司在法國建成(cheng)了(le)1.5萬t/aHFC-365mc生(sheng)產裝置(zhi)，這預示著不破壞臭氧層的(de)高(gao)性能(neng)發泡(pao)劑(ji)將(jiang)在全(quan)球推廣使用。
