全水发泡体系的聚氨脂泡沫塑料
聚氨酯-PUR-知识介绍
聚氨酯-PU R-知识介绍聚氨酯(PUR)是由异氰酸酯与多元醇反应而制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物。
PUR制品分为发泡制品和非发泡制品两大类，发泡制品有软质、硬质、半硬质PUR泡沫塑料；非发泡制品包括涂料、粘合剂、合成皮革、弹性体和弹性纤维等。
PUR材料性能优异，用途广泛，制品种类多，其中尤以PUR泡沫塑料的用量最为广泛。
1、工业生产状况我国PUR泡沫塑料的生产始于20世纪50年代，主要产品是软质泡沫塑料。
PUR泡沫塑料工业发展至今已有40余年，60年代中期，我国开始生产硬质PUR泡沫塑料，主要用于船舶、冷库、石油化工管道的保温等。
到70年代中期，生产厂家仅有10余家，生产能力约1．5万t／a，实际年产量约3 kt。
80年代是我国PUR泡沫塑料高速增长的阶段，制品产量不断增长，年增长率达25％。
90年代，我国PUR基本原料、助剂及制品得到了快速发展，引进了180～200套先进的发泡设备，大幅度提高了泡沫塑料制品的生产能力和年产量，使生产能力提高到20万t／a以上，PUR泡沫塑料的年均增长率为20％～30％。
1994年实际产量约10万t，其中软质泡沫塑料约6万t，硬质泡沫塑料约4万t。
1999年我国PUR泡沫塑料产量已达到19．5万t，其中软质泡沫塑料12万t，硬质泡沫塑料7．5万t。
2001年我国PUR 泡沫塑料的产量已达到55万t，占PUR总产量的60％以上，其中软质泡沫塑料为35万t，硬质泡沫塑料为20万t。
2002年我国PUR泡沫塑料产量(规模以上企业)达到66．84万t，创历史新高，同比增长21．5％，是各类塑料制品中增长较快的一类，其产量约占塑料制品总产量的5．3％。
2003年我国PUR泡沫塑料的产量达到近8O万t。
泡沫塑料是塑料制品中的重要类别，品种繁多，在工业、农业、建筑业和日常生活中具有广泛的用途。
随着石油化工和塑料制品业的迅速发展，我国PUR泡沫塑料的产量增长较快，根据哥本哈根国际会议禁用氟利昂发泡剂的决议，我国必须加快寻找其替代品的步伐，尽早实现全部替代。
全水发泡非卤阻燃聚氨酯硬质泡沫塑料的制备与性能
１４ 性 能测试 ．
密度 测 定是 将 上 述 Ｐ Ｒ去 皮 ， 出质 量 ， 据 Ｕ 称 根
聚氨 酯 硬 质 泡 沫 （ Ｕ 塑料 是 一 种 性 能 优 越 Ｐ Ｒ） 的高 分子 合成 材料 ， 既可作 为绝 热保 温 材料 ， 可 它 又 作为结 构 承重材 料 ， 泛应 用 于 建 筑 、 通 运 输 、 广 交 冰 箱 、 柜 、 油化 工 管 道 、 空 军 用 等 领 域 … 。但 是 冰 石 航 目前 在生 产 Ｐ Ｒ 时 ， 数 发 泡 剂 采 用 的是 氯 氟 烃 Ｕ 多 类， 由此导 致对 环境 臭 氧层 的破 坏 已引 起 世 界 各 国
３ ｍ × ｍ， ５ｃ ８ｃ 自制 。
求 ， 管添 加含 卤磷 酸酯 阻燃 剂 能 赋 予 其 满 意 的 阻 尽 燃 特性 ， 有些 阻燃 剂会 向材 料 表 面 迁 移 导致 阻燃 但 性能 持久 性差 ， 并且 阻燃 材 料 在 燃 烧 时 释 放 大 量 有 毒 、 有腐 蚀性 的 卤化 氢气体 造成 环境 污染 。因此 ， 具 臭 氧消耗 潜 值 （ Ｄ Ｏ Ｐ值 ）为零 的发 泡 技 术 和非 卤阻 燃技 术将 成为 阻燃 性 Ｐ Ｒ塑料 的研 究 方 向『３。 Ｕ ２ ］ ．
维普资讯
聚
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２０ ０ ７年 第 ２ ２卷 第 １ 期
２ ７． ００ Ｖｏ１ ２ ．１ ． ２ Ｎｏ
２ ・ ４
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全 水 发 泡 非 卤 阻燃 聚 氨 酯 硬 质 泡 沫 塑 料 的 制 备 与 性 能
Ｐ Ｒ一 定 的阻燃 性 ， 泡 沫压 缩强度 都 有所 下 降 ， 中以 改性 ＭＥ Ｕ 但 其 Ｌ制备 的全 水发 泡非 卤阻燃 Ｐ Ｒ Ｕ 的压 缩 强度 下降 最 少。在 改性 ＭＥ Ｌ与 Ａ Ｐ以质 量 比 为 １５复 配且 质 量 分数 为 １ ． ％ 时 ， 得 全 Ｐ ： ０７ 所
聚氨酯全水发泡技术
聚氨酯全水发泡技术硬泡全水发泡技术。
水发泡的原理是水与多异氰酸酯反应生成CO2，C02留在泡孔中作为泡沫塑料的发泡剂。
该体系ODP值为零，无毒、环保、工艺简便、对设备无特殊要求、成本低，是CFC-11替代的一条重要路线。
全水发泡的PU硬泡可用于非绝热用途，如高密度结构泡沫塑料(仿木材)、包装材料、填充材料等，以及少数绝热要求不高的绝热材料如喷涂绝热硬泡、金属饰面夹心板材；用于管道保温、建筑材料；汽车内饰材料、水加热器保温层等。
在常规发泡体系中，物理发泡剂具有溶剂稀释效应；能大幅降低泡沫物料的粘度，有利于各组分的混合，可采用高粘度聚醚多元醇。
而全水发泡体系没有物理发泡剂加入，须采用较低粘度且能与水、助剂良好混溶的聚醚多元醇。
在制备低密度硬泡时，由于用水量较大，造成泡沫脆，强度、尺寸稳定性、绝热性能差，且消耗较多的多异氰酸酯。
泡沫塑料的导热系数高是全水发泡技术的主要缺点。
25℃时C02的热导率高达16.3mW/m.K，较CFC-11及其它替代物高。
C02气体分子小，易穿过聚氨酯硬泡的泡孔壁而逸出，造成泡孔内压降低，空气慢慢渗入泡孔。
而空气的热导率是27mWm•K。
因此，全水发泡聚氨酯硬泡的绝热性能不佳，不能用于对绝热性能要求高的场合。
如欲得到相同的隔热效果，CO2发泡体系的泡沫体厚度须提高30%以上。
另外，C02从泡沫孔向外扩散的速度比空气进入泡沫孔的速度快1.0倍，为防止发泡收缩，聚氨酯的密度也必须提高，成本也因此大幅提高。
但经配方改良，可使硬泡密度适当降低。
全水技术近年来得到了长足发展，Bayer公司的一种全水发泡冷冻集装箱用硬泡体系模塑泡沫密度为65kg／m3，压缩强度为350kPa、粘接强度为0.65MPa，泡沫导热系数为25mW／m•K；Dow欧洲公司利用特殊聚醚多元醇，全水发泡生产具有金属饰面的泡沫夹层板；Huntsman聚氨酯公司开发的一种全水发泡管道保温聚氮酯泡沫塑料组合聚醚Daltofoam44204的指标为：压缩强度≥260kPa，闭孔率90%-92%，导热系数约27mW／m•K，吸水率约1.516，高温(120℃、48h)尺寸变化率1.0%，低温(-30℃、48h)尺寸变化率≤0.2%。
全水太阳能发泡技术
新一代太阳能热水器“全水型发泡技术”面世时间：2009-10-20 16:04:43 来源：中国节能住宅网近日获悉，淄博联创聚氨酯有限公司开发出一种可用于生产太阳能热水器水箱保温层的“全水型发泡技术”。
该技术用水和生物基聚醚多元醇（NOP）分别替代发泡剂和石油基聚醚多元醇（PPG）生产聚氨酯保温层，且无需改变传统发泡工艺中的“黑料”。
与传统发泡技术相比，“全水型发泡技术”的最大亮点在于绿色环保。
传统太阳能热水器水箱保温层聚氨酯发泡所用发泡剂多为HCFC-141b，虽然该物质对臭氧层的破坏小于CFC-11，但对臭氧层仍存在破坏作用。
以水为发泡剂替代HCFC-141b，对臭氧层的破坏降为“零”。
而且，HCFC-141b是石油基制品，采用“全水型发泡技术”，在避免紫外线污染的同时，也降低了石油消耗。
随着产业规模的扩大，制造太阳能热水器水箱保温层每年需消耗6万～8万吨聚氨酯泡沫，这就意味着每年需要消耗大量石油资源。
而利用NOP代替PPG生产聚氨酯保温层，可以有效减少对石油资源的消耗。
淄博联创开发的以植物油为基础的NOP，各项性能均可达到甚至超过PPG的性能，已在包括太阳能热水器在内的多个领域成功应用。
太阳能热水器在聚氨酯发泡过程中和报废时会产生大量废弃聚氨酯泡沫，而聚氨酯泡沫燃烧毒性大，自然分解又需要100多年，大多废弃的聚氨酯泡沫最终成为了“白色污染”。
目前，一些具有社会责任感的能热水器企业已经开始在一些领域采取应对措施，如太阳雨、力诺瑞特都在尝试使用HFC-245fa发泡剂。
然而，这种发泡剂虽然不会破坏臭氧层，但仍然存在污染问题。
“全水型发泡技术”的NOP为植物基，降解速度要快于PPG类物质，若再添加特殊光降解剂，可以实现对聚氨酯泡沫降解速度的有效控制。
普通聚氨酯泡沫自然降解需100年以上，NOP聚氨酯泡沫塑料则可控制在30～50年，而添加了特殊光降解剂的NOP聚氨酯泡沫塑料，暴露在光线中5～10年就会分解，在没有光线时，降解速度并不加快。
全水发泡聚氨酯技术在HCHC-141b加速淘汰中的作用
全水发泡聚氨酯技术在HCHC-141b加速淘汰中的作用罗振扬2008.10CFC 的主要替代物可用液态CO 2或水二氧化碳（CO 2）环戊烷，戊烷烃类碳氢化合物（HC ）HFC-245fa ，HFC-365mfc ，HFC-134a无氯氢氟烃类（HFC ）以（一氟二氯乙烷）HCFC-141b 为主氢氯氟烃类（HCFC ）主要替代物类别替代发泡剂的物性指标0.0010.0010.240.121.0GW P0000.111.0ODP 16.311.512.210.18.5导热系数/mW ·(m ·K)-1-78.549.315.332.123.8沸点/℃4470.0134116.9137.4相对分子质量CO 2C 5H 10CF 3 CH 2CHF 2CH 3 CCl 2F CCl 3F 分子式CO 2环戊烷HFC-245fa HCFC-141b CFC-11发泡剂几种零ODP 发泡剂的综合性能比较综合成本高发泡剂价格高、改造费用高发泡剂价格低、综合成本高发泡剂价格高、综合成本高替代性导热系数高、高温尺寸稳定性差导热系数低、低温下产生增塑效应导热系数高、低温下产生增塑效应导热系数低、粘接性差、高温尺寸稳定性较差泡沫性能设备需改造、模具需低温设备和环境需改造设备和环境需改造基本适用、模具需低温设备适用性不属VOC 、GWP 高不属VOC 、GWP 较高属于VOC 、GWP 低不属VOC 、GWP 较高环境性能不燃、沸点低、聚醚溶解度低可燃、沸点高、导热系数低，聚醚溶解度好易燃、沸点高、聚醚溶解度低不燃、沸点低、聚醚溶解度好物化性能HFC-134aHFC-365mfc 环戊烷HFC-245fa项目水发泡技术分析与CFC-11及环戊烷等物理发泡剂不同，水属于化学发泡剂，在发泡过程中与异氰酸酯反应生成脲，同时放出CO 2，放出的CO 2残留在泡孔中起到发泡的作用，故在制备聚氨酯泡沫过程中可通过改变水的用量来控制放出的CO 2量，而获得不同密度的聚氨酯泡沫体。
pu发泡是什么材料
pu发泡是什么材料
PU发泡是一种常见的发泡材料，它具有许多优良的特性，被广泛应用于各个领域。
那么，PU发泡究竟是什么材料呢？让我们来深入了解一下。
PU发泡，即聚氨酯发泡，是一种由聚醚或聚酯等原料制成的发泡塑料。
它具有轻质、隔热、隔音、吸震、耐磨等特点，因此在建筑、交通工具、家具、包装等领域得到了广泛的应用。
首先，PU发泡材料的轻质特性使其成为理想的材料选择。
PU发泡的密度通常在30-100kg/m³之间，相比于其他材料，PU发泡更轻盈，有利于降低整体重量，提高产品的使用舒适性。
在汽车、飞机等交通工具中，采用PU发泡材料可以减轻车身重量，提高燃油效率，同时也能减少噪音和振动，提升乘坐舒适度。
其次，PU发泡材料具有优异的隔热和隔音性能。
由于其微细的气孔结构，PU 发泡材料能够有效隔绝热量和声音的传导，使其在建筑和家具等领域得到了广泛应用。
在建筑中，采用PU发泡材料作为保温材料，可以有效降低能耗，提高建筑的节能性能。
在家具制造中，PU发泡材料不仅能够提供舒适的坐感，还能够减少噪音的传播，提升居住品质。
此外，PU发泡材料还具有良好的耐磨性和吸震性能。
在运动器材、箱包、鞋垫等领域，PU发泡材料能够有效减少冲击和摩擦带来的损伤，延长产品的使用寿命，提升产品的性能表现。
总的来说，PU发泡是一种多功能的材料，具有轻质、隔热、隔音、吸震、耐磨等特点，被广泛应用于建筑、交通工具、家具、包装等领域。
随着科技的不断进步，相信PU发泡材料将会有更广阔的应用前景，为各个领域带来更多的便利和创新。
希望通过本文的介绍，您对PU发泡材料有了更深入的了解。
感谢您的阅读！。
无卤阻燃全水发泡聚氨酯硬质泡沫的结构与性能研究
氨 酯硬质 泡 沫 （ Ｒ Ｐ ＵＦ） ， 并 研 究 了 其 结 构 与 性 能 。 结
材 料 ＧＲ４ １ １ Ｏ — Ｇ ＰＭ ２ Ｏ ０ 环 己 胺 Ｓ Ｄ一 ２ Ｏ １ 水
够赋 予 聚合 物材料 很 好 的阻 燃 性 能 。Ｅ Ｇ 能 够有 效 提 高Ｒ Ｐ ＵＦ的阻燃 性 能 。 ］ ， 但 Ｅ Ｇ 的粒 径对 其 阻燃性 能
具有 较大 的影 响 ， 研究表明 Ｅ Ｇ 的粒 径 越 大 ， 其 阻燃 效 果 越 好 ｊ 。但是 ， 大尺寸 Ｅ Ｇ 的加 入 会 大 幅 降 低 阻 燃 ＲＰ ＵＦ的力 学性 能 。本 文 以聚 磷 酸 铵 （ Ａ Ｐ Ｐ ） 、 氢 氧 化 铝（ ＡＴＨ） 与大粒径 的 Ｅ Ｇ 组 成 无 卤 复 配 阻燃 体 系 对 全 水发 泡 聚氨 酯 硬质 泡 沫 塑 料 进 行 阻 燃 处理 ， 很 好 的 平 衡 了阻燃 ＲＰ ＵＦ的阻燃 和力 学 性 能 ， 得 到 了阻 燃 性
司； 多 亚 甲基 多苯 基异 氰 酸酯 （ Ｐ ＡＰ Ｉ ） ： Ｐ Ｍ２ ０ ０ ， 烟 台万 华 聚氨 酯 股 份 有 限公 司 ； 环 己胺 （ Ｃ ｙ ｃ ｌ ｏ ｈ ｅ ｘ ｙ ｌ ａ ｍｉ ｎ ｅ ） ：
度 比纯 ＲＰ ＵＦ降低 ２ ７ ． ５ ； Ｅ Ｇ ／ Ａ Ｐ Ｐ ／ ＡＴＨ 复 配体 系 具有 良好 阻燃 协 同效 应 ， 能很 好 地 平 衡 阻燃 Ｒ Ｐ ＵＦ的
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聚氨酯泡沫塑料的配方设计
聚氨酯泡沫塑料的配方设计1，建筑用PU夹芯发泡板材配方组成（质量分）聚醚9506 30 AC发泡剂 0.5 聚酯P3152 60 添加型/反应型复合 17泡沫稳定剂 2.5 HCFC-141b 25-27复配催化剂 3.2 PAPI(44V20) 230加工条件：1，环境温度：24-25℃2，搅拌速度：2900r/min3，搅拌时间：9-10s4，模具温度：40-45℃5，熟化温度：90-100℃相关性能：泡沫密度0.038g/cm3；压缩强度235MPa；拉伸强度255MPa；热导率0.019W/M .K;粘接强度312MPa。
2，冰箱用聚氨酯硬质泡沫塑料配方组成（质量份）聚醚HBL-06 90-96 泡沫稳定剂 1.5-2.5聚酯HBL-16 4-10 水 1.5-2.5二甲基环己胺 2-4 HFC-245fa 30-40六氢化三奈 1-2 PAPI 150相关性能：泡沫密度0.0346g/cm3，热导率20.2mW/m.K3,开孔型微孔泡沫芯材配方配方组成（质量份）聚醚多元醇 100 复合催化剂 3-6泡沫稳定剂 0.5-1.0 发泡剂 7-10开孔机 0.5-1.04，环戊烷发泡的组合聚醚配方组成（质量份）聚醚多元醇 100 水 1.8-2.4匀泡剂 2 环戊烷 12-14催化剂 1.2-2.0 PAPI 1.05-1.105，组合聚醚WF101配方配方组成（质量份）硬泡聚醚NH-4201 100 交联剂 2-4泡沫稳定剂 1.5-3 水 1-3乳化剂 1-2 异戊烷 6-16催化剂 1-26，复合面料泡沫垫配方组成（质量份）聚醚三元醇（MN=6000) 100 有机硅表面活性剂 0.5山梨醇聚醚多元醇 1 水 3.2胺催化剂NIAX-1 0.18 MDI 52胺催化剂NIAX-4 0.45 异氰酸酯 1007，软质PU泡沫塑料配方组成（质量份）1# 2# 3# 4# 5# 6#聚醚多元醇 100 100 100 100 100 100异氰酸酯 37.5 51.1 51.1 53.5 51.1 64.6水 2.7 4.0 4.0 4.2 4.0 5.0F11硅油表面活性剂 0.8 0.9 0.9 1.1 1.1 1.3胺催化剂 0.1 0.12 0.1 0.12 0.15 0.15锡催化剂 0.2 0.24 0.24 0.21 0.25 0.25相对密度 0.034 0.028 0.026 0.024 0.020 0.020拉伸强度 0.11 0.10 0.10 0.09 0.08 0.05伸长率 130 120 140 145 160 75压缩变形 3.5 5.0 5.5 4.8 6.9 5.88，聚醚型块状PU软质泡沫塑料配方组成（质量份）聚醚三元醇 100 泡沫稳定剂 0.1TDI80/20 45-47 水 3-4有机锡 0.3-0.5 F-11 0-15叔胺 0.2-0.3相关性能：相对密度0.02-0.025；拉伸强度0.09-0.1MPa；撕裂强度0.3-0.4KN/m；伸长率200%-500%;50$%压缩强度0.006MPa；落球回弹率35-40%9，PU硬质泡沫塑料（配方组成）质量份喷涂配方浇注配方喷涂配方浇注配方2型阻燃醚 100 100 F11 80 -403聚醚70 18 TCEP(发泡剂) 80 6泡沫稳剂 5 5 水-6有机锡0.8 0.1 PAPI 290 1 97三乙烯二胺/乙二醇 8 --10，聚氨酯泡沫塑料配方组成（质量份）聚醚100；硅油1-4； PAPI 140-180；三乙醇胺0.7-1.5；蒸馏水0.4-1.5。
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全水发泡聚氨酯泡沫塑料综述朱吕民（南京四寰合成材料研究所江苏南京210013）摘要：首先对CFC替代技术的现状进行了简要的介绍，从全水发泡软质聚氨酯泡沫塑料(包括负压发泡技术、强制冷却技术和液态CO2发泡技术)、全水发泡聚氨酯自结皮泡沫、高水量低密度高回弹聚氨酯泡沫塑料和全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料这几个方面详细论述了全水发泡的工艺特点，并列举了几个实例。
关键词：全水发泡；聚氨酯；泡沫塑料；CFC替代1 前言聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯合成材料中占主要地位的大品种。
2002年全球聚氨酯产量为860万吨；国内聚氨酯合成材料总计100多万吨，其中泡沫塑料占50%左右，以2000年统计，软质泡沫塑料约26万吨占泡沫塑料的60%，硬质泡沫塑料约18万吨占泡沫总量的40%。
所以说，聚氨酯泡沫塑料是消耗CFC 和HCFC系列发泡剂的大户。
众所周知，CFC系列产品对大气臭氧层具破坏作用，形成温室效应，使全球气温回暖、皮肤癌患者增多，所以保护人类赖以生存的臭氧层已刻不容缓。
1991年我国参与了国际蒙特利尔公约，限制及禁止使用CFC-11成为我国一项政策性措施。
计划到2005年，CFC-11消费减少50%，2008年削减85%，2010年实现CFC-11零消费。
2001年12月我国又获蒙特利尔多边基金赠款，作为泡沫行业ODS整体淘汰计划的费用，确保2010年以前全面淘汰CFC。
这是一个利好消息，将促进我国PU工业的发展，并能达到与国外先进水平接轨。
PUF用CFC-11的替代品或发泡体系新技术的开发，已成为当今世界聚氨酯工业界进行技术创新的主潮流。
归纳起来有如下几个开发研究领域：1）HFC系列化学品的开发研究可用于PU泡沫塑料发泡剂的HFC产品物性见表1。
其中被人们看好的是HFC-245fa（1,1,1,3,5-五氟丙烷），HFC-365mfc（1,1,1,3,3-五氟丁烷）及HFC-356（1,1,1,4,4,4-六氟丁烷）三个品种。
表1 可用于PU泡沫塑料发泡剂的HFC产品物性HFC-152a HFC-134a HFC-365mfc HFC-245fa HFC-356分子式CH3CHF3 CH2FCF3 CH3CF2CH2CF3 CF3CH2CHF CF3(CH2)2CF3相对分子质量66.05 102.0 148 134 166沸点/℃－24.7 －26.5 40.2 15.2 24.620℃蒸汽压/Pa 5.15 5.72 0.47 1.24 84.1λ(25℃) /mW·(m·K)-114.3 13.7 10.6 12.2 9.5(20℃)爆炸极限(V/V)/% 3.8~21.8 无 3.5~9 无无GWP(CO2＝1) 140 1300 840 820 530 大气层中寿命 1.5年14天10.8年7.4年154天HFC化合物的ODP值为零，GWP值比CFC-11的小得多，且不燃、低毒，在PUF中有较低的气体扩散速度，确保了聚氨酯泡沫塑料的导热系数λ值耐老化性好。
但是其成本高，目前靠进口，业界人士难以接受。
2）聚醚、聚酯多元醇新品的开发研究聚氨酯泡沫塑料的性能，很大程度上取决于聚醚或聚酯多元醇的结构，它是确保废除CFC-11之关键。
发泡体系中合适的多元醇可使混合体系具有良好流动性以及与其它助剂的互溶性，泡孔微细结构，泡沫尺寸稳定性优良。
CFC替代体系聚醚多元醇的开发趋势是合成具芳烃结构、粘度小、与水和HFC互溶性好的品种。
3）新型有机硅表面活性剂及特殊催化剂的开发研究有机硅表面活性剂(泡沫稳定剂，俗称“硅油”)及催化剂等助剂，用量虽少，只有聚醚多元醇用量的1%左右，但其起到非常大的作用，可改善发泡料的流动性，增加软泡开孔度、降低硬泡的导热系数，应引起重视。
目前国内家电行业，由于实力雄厚，采取一步到位，实施设备改造，加强防爆、防火措施，直接采用戊烷系列的发泡剂，但是戊烷类发泡剂的特殊性，对于中小企业难以实施，戊烷类发泡剂也不能应用现场施工，如冷库、管道、车辆等喷涂保温，工艺有一定的局限性。
HCFC-141b是一种过渡性替代品，寿命不长；HFC系列品种国内没有，且价格太贵。
为此，作者主张大力开发研究全水发泡体系聚氨酯泡沫塑料，以适应满足我国中小企业及各种发泡现场施工的需要。
2 全水发泡软质聚氨酯泡沫塑料软质聚氨酯块状泡沫塑料有二类产品：一种是小企业生产的所谓“箱式”发泡的块状PU软泡，简称“箱泡”，以间歇法方式生产；另一种是连续机械发泡生产的块状泡沫。
对于中、高密度PU软泡，因用水量少，泡沫中心温度不会超过170℃，不会造成泡沫燃烧及火灾问题。
对于低密度块状PU海绵即泡沫密度低于18 kg/m3以下的泡沫，通常水用量超过4.5份（每100份多元醇），TDI用量超过55份，在此情况下，泡沫的散热问题就非常突出，由于泡沫内部的热量不易散发，在发泡过程中温度自动升温超过180℃，会引起泡沫自燃，导致火灾危险。
国内外解决办法有三个，即负压发泡技术、强制冷却技术和液态CO2发泡技术。
2.1 负压发泡技术通常，泡沫发泡过程中，泡孔要承受大气压、泡沫自身重量和发泡时的气体膨胀力这三种压力。
泡沫中的泡孔受到的压力分布示意图见图1。
图1 泡孔B受压力分布图1中，P1为大气压力，P2为泡孔内部气体膨胀而使泡孔受到的向外膨胀压力，G为此泡孔上方的泡沫体重量。
在P≥P1＋G＋P2下，泡沫才能上升。
在负压下，P1是一个变量，P2是受P1影响的变量。
根据我们实验：一旦在发泡时泡沫料所受的外部压力减少30%（即低于大气压力30%），泡沫塑料的密度可以降低15％～20％；当泡沫外界压力减少50%时，泡沫密度能降低25％～30％。
一般，在0.1 MPa （1 atm）下，用水量在4.3份(每100份聚醚多元醇)情况下，可制得密度为24 kg/m3左右的块泡；当外界压力降为0.05 MPa时，同样4.3份水可制得密度为16 kg/m3的块泡。
值得注意的是，必须适当调整泡沫的上升及凝固时间，即延长上升时间、缓迟凝固时间，以保证泡沫在负压下有充分的发泡机会。
对于连续平顶块状海绵，“负压发泡”的设备投资大，中小企业难以承受，但对于“箱式发泡”，其投资成本不会太大。
建议：建一个圆筒型真空房，形似“真空干燥箱”，再添一台抽气量大的真空泵，以保证在30 s内达到所需的真空度。
2.2 强制冷却技术本技术的特点是保证软质泡沫塑料体的中心温度不超过170℃，避免自燃及火灾的发生。
强制冷却的目的是在采用高含水量条件下生产出低密度海绵时，保证泡沫体内部温度不超过临界温度170℃。
图2为不同水量的PU软泡发泡过程中泡沫中心温度的变化情况。
图2 强制冷却系统对海绵中心温度之作用从图2看出，强制冷却可明显降低泡沫内部温度。
在操作上，这种方法是可行的。
只要控制好发泡时间不超过30 min，将大块泡沫移入强制冷却室，使泡沫继续熟化，即可达到目的。
该技术很适合国内大中小企业，投资改造费用少，上马快，但聚醚生产厂家一定要配合工作，研制出符合高水量低密度PU软泡专用品种。
意大利的Enichem研究中心开发出系列聚醚多元醇适用于高水量低密度PU柔软级、超软级、软级泡沫品牌，其商品名为Tercaflex 9912及PU POL 9917。
其柔软级PU软泡物性见表2。
表2 柔软级聚醚型聚氨酯软泡物性泡沫编号16S 18S 21S 25S 30S 40S配方(质量份)PU POL 9917 13 13 13 13 13 13Gledion FG 3505 ——87 87 87 87Tercaflex 9912 87 87 ————水 5.3 5.0 4.6 3.9 3.2 3.2TDI-80指数98 98 100 100 103 103续表2 柔软级聚醚型聚氨酯软泡物性泡沫编号16S 18S 21S 25S 30S 40S泡沫密度/kg·m－316.5 17.3 20.3 24.8 30.3 40.1拉伸强度/kPa 88 94 103 123 108 98断裂伸长率/% 271 288 316 320 303 28075%压缩永久变形/% 6.1 5.5 4.6 3.1 2.0 1.940%压痕硬度/N 65 81 82 85 95 9940%压缩应力/kPa 1.55 1.75 1.83 1.95 2.05 2.25落球回弹率/% 36 39 40 41 45 50空气渗透率/nL·min－1200 145 138 125 115 99作者认为：为了适用于强制冷却技术的高水量PU软泡体系，聚醚多元醇的相对分子质量必须超过3000，以消除因高水量所引起脲键增加而导致的泡沫回弹变差、伸长率降低、手感恶化的缺陷。
同时在聚醚结构中引入氧化乙烯链节(EO)的含量要高，以保证聚醚与大量水的互溶。
2.3 液态CO2发泡技术液态二氧化碳(LCD)发泡技术，早期由意大利康隆集团公司开发，称之为“CarDio”技术，一年之后，德国拜耳集团公司的亨内基机械公司也相继开发成功，称之为“NovaFlex”技术，该技术之所以引起业界兴趣，是因为CO2不仅有可替代软泡中的二氯甲烷(MC)及CFC-11等辅助发泡剂的功能，而且液态CO2的成本只有MC的四分之一，发泡效率却高3倍多。
国外，康隆公司和亨内基公司都已在“Maxfoam”发泡机组上进行适当的调整改造，生产出泡沫密度约为14 kg/m3的平顶连续泡沫（泡沫宽2.2m、高1.2m）和模塑泡沫等。
CarDio法泡沫比以往的Maxfoam泡沫有较柔软的手感、高度的开孔结构及良好的回弹性。
在软泡配方方面，高效率表面活性剂的选用，胺类催化剂与锡催化剂的优化组合，是生产商品级CO2发泡PU泡沫的保证。
通常，在液态CO2发泡技术中，锡催化剂的用量比MC发泡技术的少。
4份液态CO2相当于13份MC所起到的作用，而水量要适当增加一些，以保证泡沫的硬度。
生产不同密度的泡沫所用水量和液态CO2的用量关系见表3。
表3 生产不同密度的泡沫所用水量和液态CO2的用量关系泡沫密度kg/m3水（质量份）CO2（质量份）等效的MC（质量份）13.3 4.8 6.5 20.015.2 4.5 5.0 15.316.0 4.5 4.0 12.517.3 3.9 4.3 13.127.7 2.5 2.0 6.23 全水发泡聚氨酯自结皮泡沫自结皮泡沫又称整皮泡沫，它是广泛应用于汽车、家具等行业的整皮PU泡沫塑料，以往是利用CFC-11等低沸物的汽化温度的差异以及反应压力而形成表面微密层与内芯泡沫层的，一旦全部用水为发泡剂，难以制得厚层表皮。
然而，我们也可以利用聚氨酯成型过程中的二个特点制得厚皮制品：·采用特殊催化剂，使PU物料体系在接触模具的表面层在水发泡之前先形成微密厚层，内部再与水反应生成CO2成泡。