内容摘要：具备三“零”特性的聚氨酯泡沫，在全无氟的基础上引入了生物质材料，更具有了可降解性和“减碳”效应，从而使行业的可持续发展成为可能，完全具备了更加环保的第四代绿色聚氨酯的要求。联创聚氨酯的第四代绿色聚氨酯泡沫，最终将使太阳能热水器无愧于“100%绿色产品”的称号，让无污染的太阳能热水器尽快造福全世界。
    太阳能热水器是我国具有独立自主知识产权的可再生能源产品，因其节能、环保、实用，赢得了社会的广泛认可，十几年来，得到了长足的发展。作为重要的新能源替代产品，绿色环保是太阳能热水器的最大亮点和生命力所在。在太阳能热水器的制造过程中，其水箱的聚氨酯发泡系统尤为关键。
    当前太阳能热水器水箱的聚氨酯发泡已经发展到了第四代：

    CFC-11 HCFC-141b HFC-245fa 全水发泡+生物质
    然而目前的聚氨酯发泡在太阳能行业却是一个污染点：消耗石油资源、HCFC-141b发泡破坏臭氧层、废弃泡沫造成“白色污染”，等等。以上问题迟迟不能彻底解决，成为太阳能热水器的唯一瑕疵。近年来，随着产业规模的不断扩大，太阳能热水器在生产和使用过程中的污染和生态问题日益彰显出来，犹如在太阳能的“绿色标签”上点上了色斑，以下是这几种“杂色”：
一、紫色(紫外线)污染：
    HCFC-141b的分子中含有两个Cl•,在大气层中经高能紫外线照射可分解出氯的自由基Cl•，Cl•可发生以下化学反应：
    Cl•+O3→ClO+O2
    ClO+O•→Cl•+O2
    由以上化学反应可以看出，Cl•不仅会消耗臭氧层，而且可以再生，因此一个Cl•可以消耗几千个臭氧分子。
    因为工艺上的特性，当前太阳能热水器聚氨酯发泡所用发泡剂大多数为HCFC-141b，虽然污染少于CFC-11，但由于其ODP值约为0.15，对大气臭氧层仍然存在破坏作用，势必会增加地球上紫外线的吸收量，造成严重的生态破坏，损伤人体健康。其造成的污染可称为“紫色污染”;
二、黑色(石油)污染：
    随着产业规模的扩大，太阳能热水器的保温层每年需消耗聚氨酯泡沫达6-8万吨，而当前聚氨酯大多是石油下游产品，每年消耗着大量的石油资源。众所周知，黑色的石油是战略性资源，不可再生，而从勘探→开采→储运→裂解→深加工，却又无一不消耗能源，导致更大量CO2的排放，大大增加了大气中CO2总量。成为太阳能热水器生产的“黑色污染”。与此形成鲜明对照的背景是：我国的石油可采储量只有23亿吨，以目前的速度，可采年限仅为14年。——令人震惊!
三、白色污染：
    太阳能热水器在聚氨酯发泡过程中和报废时产生大量废弃聚氨酯泡沫，由于聚氨酯泡沫燃烧毒性大，自然分解需100多年时间，垃圾处理很成问题，废弃的泡沫最终大多形成了“白色污染”。随着产业规模的扩大，该问题也日益显现。
    上述问题受到了国家环保部、太阳能行业协会等有关部门领导的高度重视，有些具有强烈社会责任感的企业也在一些领域拿出了应对措施，比如，太阳雨公司、力诺公司开展了HFC-245fa发泡，该发泡剂完全避免了“紫色污染”，保护了地球臭氧层。但HFC-245fa的温室效应值是CO2的800-1000倍，也不宜大量使用(欧盟、日本等地区已经准备禁用)。目前，国内外在“黑色污染”和“白色污染”方面的工作，尚未取得突破性进展，
    近年来，联创聚氨酯公司站在绿色环保、可持续发展的立场上，在以上领域做了大量的研究工作，2008年以来相继解决了以上问题。采取了以下技术措施：
    一、利用水(H2O)为发泡剂，替代HCFC-141b。由于其ODP=0，因此对大气臭氧层的污染为“零”：
    ①在实际应用中，通过技术攻关克服了泡沫酥脆、易收缩的缺点，并且在全水发泡聚氨酯的低密度和低导热系数方面实现了突破。
    ②在避免了“紫色污染”的同时，由于替代的HCFC-141b本身是石油基制品，这样实际也减少了石油的消耗，一举两得。
    ③在成本上，以H2O为发泡剂的聚氨酯发泡体系成本大大低于HFC-245fa发泡体系，与环戊烷发泡体系的成本非常相近，但环戊烷的易燃易爆性以及昂贵的设备投资和石油基本质显然无法与H2O发泡相比。
    由以上三点可以看出，H2O发泡无疑是全无氟发泡的首选，随着该技术在太阳能行业的日益成熟，必将为具有社会责任感的企业尽快实现全无氟替代开创一条快速的“绿色通道”。
    二、利用生物基多元醇(NOP)代替石油基聚醚多元醇(PPG)生产聚氨酯保温层，实现CO2综合排放为“零”：
    联创公司开发了以棉籽油等为基础的生物基多元醇，各项性能均可达到甚至优于石油基聚醚多元醇的性能，产出的聚氨酯泡沫各项性能优异，已在包括太阳能、家电、管道等多个领域成功应用。
    植物生长是减少大气中CO2含量的重要途径，经过测算，每产出一吨植物油，可以减少CO2约3-5吨.
    从碳平衡的角度计算分析，利用植物油做聚氨酯材料可产生2-3倍的“减碳”效应，即在聚氨酯泡沫塑料中加入30﹪以上NOP，并且以水为发泡剂，可基本实现CO2综合排放为“零”的效果。
    欧盟新的“生物质法案”将在3-5年内推出，强制规定塑料制品必须含有20%以上的生物基材料，其中当然也包括聚氨酯泡沫塑料——这也许会掀起一场新的材料革命。
    三、控制聚氨酯泡沫降解速度，将“白色污染”控制为“零”：
    由于NOP为植物基，其降解速度本身要快于PPG类，再添加特殊光降解剂可以实现对聚氨酯泡沫降解速度的控制：普通聚氨酯泡沫自然降解需100年以上，而NOP的聚氨酯泡沫塑料则可控制在30-50年;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年即会分解(在没有光线时，泡沫降解速度并不加快)。这样既满足了太阳能热水器的保温需要，在水箱报废拆解后又可以快速降解，最大限度的保护了环境，从而“白色污染”也可以控制为“零”。
    具备以上三“零”特性的聚氨酯泡沫，在全无氟的基础上引入了生物质材料，更具有了可降解性和“减碳”效应，从而使行业的可持续发展成为可能，完全具备了更加环保的第四代绿色聚氨酯的要求。联创聚氨酯的第四代绿色聚氨酯泡沫，最终将使太阳能热水器无愧于“100%绿色产品”的称号，让无污染的太阳能热水器尽快造福全世界。