RETé UR-16916 硬泡硅油评测
随着世界经济的高速发展，人们工业、生活水平不断提高，能源消耗大幅增加，能源问题日益凸显，与我国现行节能减排、绿色环保等政策要求严重不符，因此，节约能源和开发新能源在现阶段显得尤为重要。([1]廖朝晖.建筑节能技术的研究进展与展望[J]. 民营科技，2011(5):339.)
硬质聚氨酯泡沫因其质量轻、比强度高、导热率低、尺寸稳定性好等优点，作为保温隔热材料广泛用于冷库、冰箱、航空、石油、汽车等领域。([2]何流.谈聚氨酯泡沫保温材料的应用[J]. 建筑材料及应用，2010,36(9):164-165.)硬质聚氨酯泡沫主要由异氰酸酯、聚醚多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、阻燃剂、发泡剂等多种物料反应而成，改变各种原料和各种助剂的配比或者物料种类，对泡沫的性能有很大影响。
泡沫稳定剂能够乳化发泡原料、稳定泡沫，使泡沫泡孔均匀、细腻，提高泡沫质量和材料的保温性能。通过使用合适的泡沫稳定剂，可以降低聚氨酯硬泡的导热系数及表面缺陷，在一定程度上可以减少材料的能耗，是减缓能源紧缺的途径之一。
根据聚氨酯硬泡市场目前状况，奥斯佳（OSiC）推出低缺陷、低K值硬泡有机硅油UR-16916，本介绍通过与市场上进口产品B-8进行对比，OSiC硬泡有机硅油UR-16916在改善聚氨酯硬泡表面缺陷的同时，还能降低聚氨酯硬泡的导热系数，可以应用在冰箱、冷库、板材、喷涂等保温领域。
1、实验部分
1.1 主要原料
聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C，句容宁武新材料股份有限公司；PC-5、PC-8、PC-41，空气化工产品公司；有机硅匀泡剂UR-16916，江苏奥斯佳材料科技股份有限公司；进口有机硅匀泡剂B-8；发泡剂环戊烷，佛山美龙环戊烷化工有限公司； PM-200，万华化学集团股份有限公司。以上均为工业级。
1.2 仪器与设备
Fox-200型导热系数仪，美国Laser Comp公司；高速搅拌器，德国PENDRAULIK公司；L模，爬高管，定制； HY-0580型万能测试仪，上海衡翼精密仪器有限公司。
1.３ 评估配方及泡沫制备方法
采用一步法，将各原料按设计配方配成组合料，将粗MDI按一定比例倒入组合聚醚，高速搅拌10 s（3000 r/min），倒入模具或自由发泡，形成聚氨酯硬质泡沫，将泡沫在室温下熟化24 h，测试物性。基本配方见下表：
| 原料 | 用量/份 |
| 混合聚醚多元醇 | 100 |
| 泡沫稳定剂 | 2 |
| PC-5 | 0.1-0.2 |
| PC-8 | 1-1.2 |
| PC-41 | 0.4-0.5 |
| 水 | 2 |
| CP | 15 |
| 粗MDI | 120-125 |
1.4 测试标准
按照GB/T 6343-2009标准测试泡沫密度；按照GB/T 10295-2009标准测试泡沫导热系数；按照GB/T 8813-2008标准测试泡沫压缩强度；按照GB/T 8811-2008标准测试泡沫尺寸稳定性。
流动性：将发泡原液倒入特定发泡杯，封住下端口，使泡沫延爬高管上升。测定管中泡沫高度H（cm）和管中泡沫质量m（g），其比值H/m即表示流动指数（cm/g）。
2、结果与讨论
2.1、反应活性和密度
通过自由发泡以及倒入L模具发泡，对比UR-16916和B-8的发泡时间和泡沫密度，结果如下表：
| 硅油 | 自由泡密度 （kg/m3） |
填充密度 （kg/m3） |
起发/s | 拉丝/s | 不粘手/s |
| UR-16916 | 23.6 | 32.5 | 10 | 59 | 108 |
| B-8 | 23.5 | 32.1 | 10 | 59 | 109 |
从上表可以看出，UR-16916和B-8的起发、拉丝、不粘手时间基本一致，自由泡密度和泡沫填充密度基本上没有差别，说明UR-16916和B-8的反应活性基本一致。
2.2、组合料稳定性
将聚醚多元醇、催化剂、发泡剂等原料与UR-16916按一定配比配成组合料，在室温下静置，观察组合料稳定性，如下图1：
图1 UR-16916组合料相容性
在放置6个月后，组合料澄清、未分层，说明UR-16916的相容性较好，组合料稳定性较高。
2.3、表面缺陷
通过在L模中发泡，将泡沫表皮去掉0.5-1.5 cm，观察泡沫表面缺陷。由UR-16916与B-8制备的泡沫表面缺陷如图2所示：
图2 B-8与UR-16916的泡沫表面缺陷
从图2可以看出，由UR-16916制备的泡沫正、反面的表面缺陷都要明显少于B-8，出现缺陷的位置也相对较高，说明UR-16916的表面性能优于B-8。
2.4、导热系数
表3是由UR-16916与B-8制备的泡沫的导热系数：
| 泡沫稳定剂 | 导热系数/ mW/(m·k) |
| UR-16916 | 21.72 |
| B-8 | 21.83 |
UR-16916的导热系数为21.72 mW/(m·k)，比B-8的导热系数低0.11 mW/(m·k)，说明UR-16916的保温功效略好于B-8。
2.5、其他性能
表4是由UR-16916与B-8制备的泡沫的压缩强度、各向异性、流动性、尺寸稳定性等其他性能对比。
| 泡沫稳定剂 | 流动指数/ (cm/g) |
尺寸稳定性/% | 压缩强度/kPa | 各向异性 | ||||
| -30℃ | 120℃ | 平行 | 垂直 | |||||
| UR-16916 | 1.24 | -0.41 | -0.50 | 168 | 154 | 0.92 | ||
| B-8 | 1.26 | -0.39 | -0.53 | 168 | 153 | 0.91 | ||
从表4可以看出，UR-16916的流动指数为1.24 cm/g，B-8的流动指数为1.26 cm/g，UR-16916的流动指数略低于B-8，但基本处于同一水平；
UR-16916与B-8制备的泡沫在120 ℃和-30 ℃高、低温的环境下，尺寸变化率分别为-0.41 %、-0.50 %和-0.39 %、-0.53 %，泡沫都没有发生收缩，尺寸变化率基本一致，说明UR-16916和B-8的尺寸稳定性基本一致；
UR-16916制备的泡沫平行、垂直两个方向上的压缩强度分别为168 kPa和154 kPa，各向异性为0.92；B-8制备的泡沫平行、垂直两个方向上的压缩强度分别为168 kPa和153 kPa，各向异性为0.91，两者基本一致，没有显著的差别。
3、结论
通过对比OSiC硬泡硅油UR-16916和进口产品B-8的流动性、导热系数、压缩强度、尺寸稳定性和表面缺陷等性能，结果表明：
（1）由UR-16916与B-8制备的泡沫的尺寸稳定性、流动性以及压缩强度等性能基本一致，没有太大差别，处于同一水平；
（2）由UR-16916制备的泡沫的导热系数比B-8略低，保温功效稍好；
（3）由UR-16916制备的泡沫的表面缺陷明显好于B-8。