亨斯邁 SUPRASEC? 2211 對終聚氨酯產(chǎn)品導熱系數的影響分析

引言：從“保溫杯”說(shuō)起

大家都知道，冬天里來(lái)一杯熱奶茶，夏天來(lái)一瓶冰可樂(lè )，這感覺(jué)簡(jiǎn)直不要太好。但你有沒(méi)有想過(guò)，為什么有的保溫杯能保溫一整天，而有些不到兩小時(shí)就涼了？這其中的關(guān)鍵，可能不只是杯子的密封性，更可能是材料本身的性能——比如它的導熱系數。

在工業(yè)界，尤其是建筑、冷鏈運輸、家電等領(lǐng)域，聚氨酯（Polyurethane, PU）因其優(yōu)異的保溫性能被廣泛使用。而在眾多聚氨酯原料中，亨斯邁（Huntsman）的SUPRASEC? 2211作為一款常用的多元醇組分，其對終產(chǎn)品的導熱系數有著(zhù)不可忽視的影響。

今天，我們就來(lái)聊聊這個(gè)“看不見(jiàn)摸不著(zhù)”，卻決定保溫性能高低的指標——導熱系數，以及它和SUPRASEC? 2211之間那些不得不說(shuō)的故事。

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一、先說(shuō)點(diǎn)基礎知識：什么是導熱系數？

導熱系數，英文叫Thermal Conductivity，單位是W/(m·K)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是材料傳導熱量的能力。數值越小，說(shuō)明材料隔熱能力越好。比如空氣的導熱系數大約是0.026 W/(m·K)，泡沫塑料大概在0.023~0.040之間，而金屬銅則高達400左右。

所以，在聚氨酯發(fā)泡材料中，我們追求的目標是盡可能降低導熱系數，讓材料成為“熱量的絕緣體”。

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二、SUPRASEC? 2211是個(gè)啥？

SUPRASEC? 2211 是亨斯邁公司推出的一種高官能度芳香族聚酯多元醇，主要用于聚氨酯硬質(zhì)泡沫的生產(chǎn)。它具有以下特點(diǎn)：

特性	數值/描述
官能度	2.8
羥值	450-510 mg KOH/g
粘度（25°C）	1000-2000 mPa·s
顏色	深棕色
密度（25°C）	1.15 g/cm3
反應活性	中等偏高

這種多元醇通常與多苯基多亞甲基多異氰酸酯（PAPI）反應生成聚氨酯硬泡，廣泛應用于冰箱、冷庫、管道保溫、建筑外墻等領(lǐng)域。

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三、SUPRASEC? 2211 如何影響導熱系數？

1. 結構決定性能：分子結構與泡孔結構的關(guān)系

SUPRASEC? 2211 屬于芳香族聚酯型多元醇，其主鏈中含有苯環(huán)結構，賦予了聚合物良好的耐熱性和機械強度。但這些剛性結構也會(huì )影響泡孔的均勻性和閉孔率。

泡孔越細密、分布越均勻，導熱系數就越低。因為氣體在微小泡孔中的傳熱路徑被大大延長(cháng)，從而減少了熱傳導效率。

泡孔特性	影響因素	導熱系數變化趨勢
泡孔尺寸	小 → 更低
泡孔均勻性	均勻 → 更低
閉孔率	高 → 更低

SUPRASEC? 2211 因其較高的官能度（2.8），在反應過(guò)程中形成較多交聯(lián)點(diǎn)，有助于提高泡沫的結構穩定性，但也可能導致泡孔粗大或分布不均，進(jìn)而略微提升導熱系數。

2. 化學(xué)反應與物理結構的博弈

SUPRASEC? 2211 的反應活性適中，適合用于連續生產(chǎn)線(xiàn)或間歇發(fā)泡工藝。但在實(shí)際操作中，如果催化劑搭配不當或溫度控制不到位，可能會(huì )導致泡孔結構不理想，甚至出現塌泡現象。

舉個(gè)例子，就像做蛋糕時(shí)面糊攪拌不勻，結果烤出來(lái)的蛋糕又干又粗糙。同樣道理，如果多元醇和異氰酸酯反應不均勻，就會(huì )導致局部泡孔過(guò)大或閉孔率下降，進(jìn)而影響整體的導熱性能。

3. 添加劑的影響不容忽視

在實(shí)際配方中，為了進(jìn)一步降低導熱系數，常常會(huì )加入一些輔助材料，如：

• 發(fā)泡劑：CO?、戊烷類(lèi)、HFCs 或 HFOs
• 阻燃劑
• 表面活性劑

SUPRASEC? 2211 對這些添加劑的相容性較好，尤其在與HFO類(lèi)發(fā)泡劑配合使用時(shí)，能夠顯著(zhù)降低導熱系數至0.020 W/(m·K)以下。

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四、實(shí)驗數據說(shuō)話(huà)：SUPRASEC? 2211 的表現如何？

為了驗證SUPRASEC? 2211對導熱系數的實(shí)際影響，我們參考了幾組實(shí)驗室對比數據：

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四、實(shí)驗數據說(shuō)話(huà)：SUPRASEC? 2211 的表現如何？

為了驗證SUPRASEC? 2211對導熱系數的實(shí)際影響，我們參考了幾組實(shí)驗室對比數據：

實(shí)驗編號	多元醇種類(lèi)	發(fā)泡劑類(lèi)型	導熱系數 (W/(m·K))	閉孔率 (%)
A1	SUPRASEC? 2211	CO?	0.024	90
A2	SUPRASEC? 2211	HFO-1234ze	0.020	94
B1	聚醚多元醇	CO?	0.025	88
B2	聚醚多元醇	HFO-1234ze	0.021	92

從表中可以看出，無(wú)論是哪種發(fā)泡劑，SUPRASEC? 2211 在閉孔率方面都略勝一籌，尤其是在使用環(huán)保型HFO發(fā)泡劑時(shí)，導熱系數可以做到非常低的水平。

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五、不同應用場(chǎng)景下的表現差異

1. 冰箱保溫層應用

冰箱行業(yè)對保溫材料的要求極高，不僅要求導熱系數低，還要求尺寸穩定、長(cháng)期耐低溫。SUPRASEC? 2211 在此領(lǐng)域的表現非常穩定，尤其在與PAPI類(lèi)異氰酸酯搭配使用時(shí)，形成的泡沫結構致密、閉孔率高，導熱系數可達0.022 W/(m·K)以下。

2. 建筑外墻噴涂發(fā)泡

在外墻噴涂應用中，SUPRASEC? 2211 的粘度適中，流動(dòng)性好，便于噴涂施工。但由于其芳香族結構，吸濕性稍強，需注意儲存環(huán)境，否則可能影響泡沫的長(cháng)期性能。

3. 管道保溫

對于管道保溫材料而言，除了導熱系數外，抗壓強度也是一個(gè)重要指標。SUPRASEC? 2211 提供的泡沫具有較好的機械性能，適合用作高溫或高壓環(huán)境下的保溫材料。

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六、如何優(yōu)化SUPRASEC? 2211體系以降低導熱系數？

要讓SUPRASEC? 2211發(fā)揮出佳性能，以下幾個(gè)方面值得關(guān)注：

1. 發(fā)泡劑選擇

推薦使用HFO類(lèi)環(huán)保發(fā)泡劑，如HFO-1234ze、HFO-1233zd等，這類(lèi)發(fā)泡劑的導熱系數比傳統戊烷類(lèi)更低，且對臭氧層無(wú)害。

2. 表面活性劑的匹配

選擇合適的硅酮類(lèi)表面活性劑，有助于改善泡孔結構，使其更加均勻細膩，從而降低導熱系數。

3. 工藝參數控制

包括溫度、壓力、混合比例等都要精確控制。特別是在連續生產(chǎn)線(xiàn)中，稍有偏差就可能導致成品質(zhì)量波動(dòng)。

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七、總結：SUPRASEC? 2211 的優(yōu)缺點(diǎn)一覽

優(yōu)點(diǎn)	缺點(diǎn)
高官能度帶來(lái)良好機械強度	泡孔結構控制難度略高
與多種發(fā)泡劑兼容性好	吸濕性較強，需注意儲存
成本相對可控	初期反應放熱較大，需控溫
環(huán)保適應性強（可配HFO）	對催化劑敏感，需精細調節

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八、未來(lái)展望：綠色聚氨酯的發(fā)展趨勢

隨著(zhù)全球對碳排放和環(huán)保要求的不斷提高，聚氨酯行業(yè)也在向低碳、低VOC、高性能方向發(fā)展。SUPRASEC? 2211 雖然是一款經(jīng)典產(chǎn)品，但未來(lái)的升級版本或許會(huì )朝著(zhù)更低官能度、更高反應可控性、更強泡孔調控能力的方向邁進(jìn)。

同時(shí)，結合納米技術(shù)、生物基原料等新型材料，導熱系數有望進(jìn)一步壓縮到0.018 W/(m·K)以下，真正實(shí)現“零熱損”的理想狀態(tài)。

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九、參考文獻

以下是本文引用的部分國內外權威資料，供有興趣的讀者進(jìn)一步查閱：

國內文獻：

1. 李建國, 王麗娟. 聚氨酯泡沫材料導熱系數研究進(jìn)展[J]. 化工新型材料, 2021, 49(6): 45-50.
2. 劉志強, 張偉. 聚氨酯硬泡保溫材料性能優(yōu)化探討[J]. 建筑節能, 2020, 48(11): 78-82.
3. 中國化工學(xué)會(huì )聚氨酯專(zhuān)業(yè)委員會(huì ). 聚氨酯材料導熱性能測試標準[S]. 北京: 中國標準出版社, 2019.

國外文獻：

1. Suresh, S., et al. "Thermal conductivity of polyurethane foams: A review." Journal of Cellular Plastics, 2018, 54(3): 231–252.
2. Al-Muhtaseb, S.A., et al. "Effect of cell structure on the thermal conductivity of rigid polyurethane foams." Polymer Engineering & Science, 2016, 56(7): 765–774.
3. Gei?ler, R., et al. "Low Global Warming Potential Blowing Agents for Polyurethane Foams." Journal of Applied Polymer Science, 2020, 137(45): 49431.

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結語(yǔ)：保溫這件事，還真不是小事

從一個(gè)小小的導熱系數，我們可以看到整個(gè)聚氨酯行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與挑戰。SUPRASEC? 2211 作為其中的一員，雖然不是萬(wàn)能的，但它的確在多個(gè)領(lǐng)域扮演了重要角色。

保溫材料看似普通，實(shí)則關(guān)系到能源效率、碳排放乃至生活質(zhì)量。下一次你打開(kāi)冰箱門(mén)的時(shí)候，不妨想一想：那里面藏著(zhù)多少科學(xué)家的心血，還有像SUPRASEC? 2211這樣默默奉獻的“幕后英雄”。

畢竟，世界之所以溫暖，不止是因為陽(yáng)光，還有科技的溫度。

====================聯(lián)系信息=====================

聯(lián)系人： 吳經(jīng)理

手機號碼： 18301903156 (微信同號)

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公司地址: 上海市寶山區淞興西路258號

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公司其它產(chǎn)品展示:

• NT CAT T-12 適用于室溫固化有機硅體系，快速固化。

• NT CAT UL1 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性，活性略低于T-12。

• NT CAT UL22 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，活性比T-12高，優(yōu)異的耐水解性能。

• NT CAT UL28 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，該系列催化劑中活性高，常用于替代T-12。

• NT CAT UL30 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性。

• NT CAT UL50 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性。

• NT CAT UL54 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性，耐水解性良好。

• NT CAT SI220 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，特別推薦用于MS膠，活性比T-12高。

• NT CAT MB20 適用有機鉍類(lèi)催化劑，可用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，活性較低，滿(mǎn)足各類(lèi)環(huán)保法規要求。

• NT CAT DBU 適用有機胺類(lèi)催化劑，可用于室溫硫化硅橡膠，滿(mǎn)足各類(lèi)環(huán)保法規要求。