HCFC-141b與CFC-11各項性能比較-H漫無羞遮無刪減漫畫免費(fèi),國產(chǎn)69精品久久久久亂碼免費(fèi)
HCFC-14lb的化學(xué)名稱為一氟二氯乙烷,是較理想的CFC-11的過渡性替代品。但由于ODP和GWP均不為零,因此根據(jù)1992年蒙特利爾哥本哈根修正案,將在2030年徹底禁止對HCFC-141b產(chǎn)品的使用,而發(fā)達(dá)國家已于2003年停止生產(chǎn)和進(jìn)口HCFC-14lb。
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| 單位 | CFC-11 | HCFC-141b |
| 化學(xué)分子式 |
| CCl3F | CH3C12F |
| 化學(xué)名稱 |
| 三氯一氟甲烷 | 1,1-二氯-1-氟乙烷 |
| 分子量 |
| 137.4 | 117.0 |
| 比重(25℃) | kg/L | 1.476 | 1.236 |
| 沸 點 | ℃ | 23.8 | 32 |
| 蒸汽壓(25℃) | atm | 1.06 | 0.81 |
| 蒸汽壓(50℃) | atm | 2.3 | 1.83 |
| 氣態(tài)λ值(25℃) | mw/m.K | 8.4 | 9.8 |
| 閃 點 |
| 無 | 無 |
| 蒸發(fā)熱 | kJ/kg | 180.4 | 221.9 |
| ODP(臭氧消耗值) |
| 1 | 0.11 |
| GWP(溫室效應(yīng)值) |
| 1 | 0.13 |
| VLEP(職業(yè)暴露極限值) | ppm | 1000 | 500 |
各種氣體與CFC-11和HCPC-141b等蒸汽導(dǎo)熱系數(shù)比較 (單位:W/m.K)
| 名稱 | 80℉(26.7℃) | 140℉(60℃) | 200℉(93.3℃) |
| 空 氣 | 0.0260 | 0.0284 | 0.0308 |
| 水蒸氣 | 0.0178 | 0.0204 | 0.0230 |
| CO2 | 0.0166 | 0.0192 | 0.0217 |
| CFC-11 | 0.0084 | 0.00929 | 0.0106 |
| CFC-12 | 0.0100 | 0.0115 | 0.0129 |
| HCFC-123 | — | 0.0127 | — |
| HCFC-141b | 0.0980 | 0.0125 | — |
| HCFC-22 | 0.0115 | 0.0130 | 0.0143 |
HCFC-141b與CFC-11的密度比較、蒸汽導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系及蒸汽壓比較如下列各圖。
HCFC-14lb與CFC-11在PUF中產(chǎn)氣量比較
| 項 目 | CFC-11泡沫 | HCFC-141b泡沫 |
| 東大聚醚多元醇催化劑勻泡劑 | 72.35 | 72.35 |
| 水 | 1.65 | 1.61 |
| CFC-11 | 25.4 | / |
| HCFC-14lb | / | 21.6 |
| C-MDI | 106.2 | 105.5 |
| 產(chǎn)氣量(毫摩爾) |
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| C02 | 91.6 | 89.4 |
| CFC-11 | 184.8 |
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| HCFC-14lb | / | 184.6 |
| 總計(毫摩爾) | 274.1 | 274 |
130℉(54.4℃)時HCFC-14lb在多元醇中的溶解極限 wt%
| 東大聚醚多元醇 | CFC-11 | HCFC-141b |
| DD450 | 9.7 | 26 |
| DD420 | 40.1 | >80.0 |
HCFC-141b與其它材料的兼容性
HCFC-141b與大多數(shù)塑料無作用,但是聚苯乙烯(PS)、聚丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在一些使用條件下可能會出現(xiàn)兼容性問題(如冰箱內(nèi)襯材料)。下表列出了在32℃時試樣浸泡在HCFC-141b 5分鐘、1小時、24小時和100小時的行為。
| 材料名稱 | 5分鐘 | 1小時 | 24小時 | 100小時 |
| ABS | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 酚醛樹脂 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 聚酰胺66 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 聚甲基丙烯酸甲酯 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 聚丙烯 | 5 | 5 | 5 | 4 |
| 聚苯乙烯 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| PTEE | 5 | 5 | 5 | 5 |
| PVC | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 塑化PVC | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 丙烯腈/丁二烯418號 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 乙烯/丙烯EPR | 5 | 4 | 2 | 2 |
| 聚丙烯酸酯 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 聚氯丁烯206 | 5 | 5 | 5 | 5 |
注:0 完全溶解 1.部分溶解 2.明顯膨脹 3.表面輕微膨脹 4.表面輕微失去光澤 5.無腐蝕
無水的HCFC-141b對大多數(shù)金屬和工業(yè)常用的合金(鋼鐵、不銹鋼、銅、黃銅、鋁、鋅)不發(fā)生作用。但是,在有水的情況下,一些輕金屬如鋅、鈹、鋁、鎂與之長時間的接觸,會導(dǎo)致?lián)p壞。
燃燒性能
閃 點:以NFM07011的標(biāo)準(zhǔn)來衡量,HCFC-141b并沒有閃點,所以它是一種不易燃燒的液體。在運(yùn)輸中,不屬于易燃燒物類別。
自燃溫度 HCFC-14lb的自燃溫度為532℃。
易燃范圍 由于其較弱的蒸汽易燃特性,HCFC-14lb在空氣中的易燃性極限值是很難測得的,并由于測試標(biāo)準(zhǔn)的不同而不同。
根據(jù)NFT20041標(biāo)準(zhǔn),Zui高和Zui低極限值是體積的10%和17%,而使用一種非標(biāo)準(zhǔn)化但很接近于ASTME68185標(biāo)準(zhǔn)的方法(美國材料試驗學(xué)會制定的標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行測定,在使用40J(焦?fàn)?的熱源時,沒有觀察到任何燃燒現(xiàn)象。但使用50J熱源時,測得的極限值為5.6%和13.4%之間。從安全角度出發(fā),Elf Atochem采取Zui寬的極限區(qū)域,即HCFC-141b在空氣中的燃燒值在5.6%和17%之間。
結(jié)論 所進(jìn)行的試驗證實了HCFC-14lb是一種非易燃性液體。但在一些封閉條件下,蒸汽濃度在5.6%和17%之間,并存在高能量的燃燒源時,會導(dǎo)致液面上的蒸汽和空氣的混合物燃燒。不過,這些條件在產(chǎn)品的運(yùn)輸、貯存、操作過程中不可能具備。另外,在生產(chǎn)聚氨酯硬泡車間、由于完好的通風(fēng)設(shè)備,這些條件也不易存在,甚致在使用這些泡沫時都不會產(chǎn)生這些條件,所以爆炸的危險可以忽略不計。
毒性
有關(guān)HCFC-141b的毒性研究計劃是1988年開始進(jìn)行的里介紹一些總結(jié)性結(jié)果,并與CFC-11進(jìn)行比較。
急性毒性:HCFC-14lb和CFC-11一樣,通過呼吸和口服有輕微毒性。若用老鼠做試驗進(jìn)行四小時呼吸,它的LD50達(dá)到62000ppm(對應(yīng)于CFC-11是26000ppm)。若通過口服,老鼠的LD50高于每公斤體重5g的量(與CFC-1l結(jié)果一樣)。
同其它鹵化碳產(chǎn)品類似,HCFC-14lb在高含量時,可能會致敏于心臟,產(chǎn)生腎上腺素的應(yīng)激心律不齊,HCFC-14lb對這類效應(yīng)的閾值介于5000到10000ppm之間,和CFC-1l差不多。HCFC-14lb和CFC-1l這兩種液體對皮膚無刺激,對眼睛(以兔子作試驗)有輕微刺激作用。
遺傳性毒性 為了探討HCFC-141b是否會引起不正常的染色體或基因突變,進(jìn)行了一系列在體外對細(xì)菌和哺乳動物細(xì)胞,以及在老鼠體內(nèi)的大量研究,總的來看,HCFC-14lb不具有明顯的遺傳型危險。
亞急性或慢性毒性 為了研究亞急性或慢性毒性,用老鼠作呼吸性試驗(在四到十三周內(nèi),每周五天,每天六小時反復(fù)進(jìn)行),結(jié)果表明HCFC-141b的濃度直到8000ppm都無毒性跡象。當(dāng)使用Zui高濃度(20000ppm)進(jìn)行研究,僅僅發(fā)現(xiàn)有輕微影響:如醒覺狀態(tài)程度有輕微下降,脂類血清組成略有改變。而CFC-l1,的濃度直達(dá)10000ppm時都未發(fā)現(xiàn)毒性。用老鼠做16周呼吸性試驗表明。HCFC-14lb的濃度為15,00ppm時不會引起神經(jīng)中毒,這是研究的Zui高濃度。利用嚙齒動物所作的研究實驗表明,HCFC-14lb同CFC-11一樣,在新陳代謝轉(zhuǎn)化中停留時間很短,可很快通過呼吸道消除。
對繁殖帶來的毒性 用老鼠進(jìn)行兩代繁殖試驗,老鼠暴露在HCFC-14lb的濃度為20000ppm下進(jìn)行呼吸,試驗結(jié)果表明沒有引起明顯中毒。另外,進(jìn)行了導(dǎo)致畸胎可能性研究,妊娠雌性暴露在濃度直到2000ppm(老鼠)和12000ppm(兔子)的HCFC-14lb下進(jìn)行呼吸,結(jié)果顯示對老鼠來說濃度為8000ppm時仍無影響,而對兔子來說濃度為1400ppm時仍無影響。用同樣的方法對CFC-11做試驗濃度直到10000ppm仍沒有觀察到對繁殖產(chǎn)生影響。同實驗對照組相比較,暴露在HCFC-14lb下的動物,其壽命的長短沒有受到影響,血液的生化參數(shù)及器官的重量和自身的組織也無改變。對老鼠和小鼠的試驗證實,CFC-1l的濃度直到5000ppm仍無慢性中毒效應(yīng),也無致癌作用。
結(jié) 論 目前所獲得的毒性研究結(jié)果表明,在一定范圍內(nèi),只要遵守工作中通常的衛(wèi)生條例,工業(yè)應(yīng)用HCFC-14lb是完全可行的。PAFT的不同成員組織以及AIHA(美國工業(yè)衛(wèi)生協(xié)會)的WEEL(工廠環(huán)境暴露標(biāo)準(zhǔn))委雖會規(guī)定了職業(yè)性暴露極限值為500ppm(每周四十小時,每天八小時的平均值)。
二、HCFC-14lb替代CFC-1l的特點
眾所周知,大氣層中的臭氧是地球生物防止太陽紫外線殺傷的天然屏障。臭氧層遭氟氯烴破壞后,大大削弱了對紫外線的吸收能力。由于紫外線β的作用,將導(dǎo)致人體免疫力的下降,引起皮膚癌和角膜炎的增加。據(jù)英國環(huán)保局估計,臭氧濃度每下降1%,全世界每年將增加20萬皮膚癌患者。而且,還將破壞生態(tài)平衡,加速塑料老化,此外,由于CFCs化學(xué)穩(wěn)定,生存期達(dá)65年以上,在大氣中形成明顯的“溫室效應(yīng)”。據(jù)測算當(dāng)前大氣中C02與氟氯烴對“溫室效應(yīng)”的影響分別為70%與30%,可見問題的嚴(yán)重性。
盡管CFCs對聚氨酯工業(yè)的發(fā)展尤其對聚氨酯硬泡加工性、絕熱性的改善和提高起了極大的推動作用,但由于其對臭氧層的破壞,為了保護(hù)環(huán)境,停止生產(chǎn)和禁用勢在必行。所以,CFCs的限期禁用對聚氨酯硬泡的影響Zui為嚴(yán)重。
聚氨酯硬泡領(lǐng)域CFCs的替代問題,根據(jù)不同國家和地區(qū)的自身情況,選擇了不同的替代路線。美國1994年起已轉(zhuǎn)向采用HCFC-14lb。目前,美國和歐洲2003年已全面禁用HCFC-14lb。
HCFC-141b有如下優(yōu)點:
l ODP低(0.11),GWP=0.13。HCFC-14lb臭氧消耗值和地球溫升效應(yīng)值分別只有CFC-11的11%和13%。
l λ值低(0.0098w/m.k),與CFC-11(0.084 w/m.k)較接近。是所有替代品中導(dǎo)熱系數(shù)Zui低的。
l 化學(xué)性能穩(wěn)定,不與發(fā)泡劑原料起反應(yīng)。在組合聚醚中甚至比CFC-11更加穩(wěn)定。
l 分子量較低。同樣發(fā)泡效率下,其用量僅為CFC-1l的85%左右。
l 不易燃,可完全采用原生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn),不需進(jìn)行改造。
用CFC-11和HCFC-141b配制的組合料在50℃時的穩(wěn)定性試驗
| 泡沫體系 | 貯存天數(shù) | CFC-11體系 酸值(mgKOH/g) | HCFC-141b體系 酸值(mgKOH/g) |
| 現(xiàn)場澆注 | 0 7 14 26 50 | 0.07 / 0.94 2.21 / | 0.16 0.22 0.23 0.41 0.76 |
| 噴涂泡沫 | 0 7 14 26 50 | 0.30 / 12.58 9.11 / | 0.32 0.55 0.55 0.77 1.16 |
| 聚酯多元醇現(xiàn)場澆注 | 0 7 14 26 50 | 0.89 / 3.07 6.11 / | 1.02 1.47 1.55 1.63 2.10 |
說明:組合料在貯存中酸值變化越小越穩(wěn)定。在上列各數(shù)據(jù)中,用HCFC-141b配制的組合料酸值變化小于CFC-11,證明用HCFC-141b作發(fā)泡劑的組合料存放較穩(wěn)定。