HCFC-141b(一氟二氯乙烷)作为发泡剂首次登上历史舞台是在1994年,用于替代CFC-11(三氯一氟甲烷,俗称氟利昂)。
众所周知,臭氧层在地球上空形成一把"保护伞",能够过滤掉太阳光中99%的紫外线,保护地球生物免于紫外线杀伤。过量的紫外线会使人和动物免疫力下降,最明显的表现是皮肤癌的发病率增高,甚至于使动物和人眼睛失明。植物的和微生物也会因为承受不了紫外线的强烈照射而死亡。据英国环保局估计,臭氧浓度每下降1%,全世界每年将增加20万皮肤癌患者。因此,臭氧层对于地球上生物的生存具有十分重要的意义。
氟利昂是破坏臭氧层的元凶,它们在大气中的平均寿命可达数百年,会形成明显的“温室效应”,造成臭氧层空洞。1987年9月,36个国家和10个国际组织的140名代表和观察员在加拿大蒙特利尔集会,通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。协议将CFC-11列为受控物质,要求发达国家于1996年前、发展中国家于2010年前停止生产和消费CFC-11,协议规定美国必须在1994年完成CFC-11的初步淘汰。在1994年的春季和夏季,使用HCFC-141b作为发泡剂的第一代聚氨酯泡沫喷涂配方被介绍给美国的泡沫喷涂应用。
与CFC-11相比,HCFC-141b的 ODP值(臭氧消耗系数)及GWP值(温室效应系数)分别只有CFC-11的11%和13%,是较理想的CFC-11的过渡性替代品。HCFC-141b是当时所有替代品中导热系数最低的,且其化学性能稳定,不与发泡剂原料起反应。在同样发泡效率下,其用量仅为CFC-11的85%左右,并且HCFC-141b不易燃,可完全采用原生产设备生产,无需进行改造。
尽管如此,从CFC-11到HCFC-141b并不像原来想象的能通过简单替代来完成,因为缺乏对HCFC-141b转变和限制的必要准备和知识,当时,喷涂聚氨酯泡沫业在市场份额上遭受了巨大的损失。由于CFC-11的沸点较低,并具有较强的溶剂效应,容易引起泡沫蠕变、收缩、破裂、泡沫分层以及泡沫与基面的分层,而且这些问题往往在经过一段时间以后才发现。随着时间的推移,其它的化学问题也显现出来,HCFC-141b的溶剂浓度差异将导致原料体系的组合聚醚变质,使原料的保存期限由原来行业标准规定的1年缩短为6~9个月。参与喷涂聚氨酯泡沫市场的方方面面的人士绞尽脑汁,他们采用新的多元醇、新的催化剂、新的表面活性剂以及新的原料组分和高压喷涂设备来抵消HCFC-141b带来的不利性能,最终克服了HCFC-141b 作发泡剂遇到的问题。
今天,人们已经能够熟练地使用HCFC-141b作发泡剂生产聚氨酯硬泡。但由于HCFC-141b的ODP值和GWP值均不为零,对臭氧层仍具有一定的破坏作用,目前也面临着被行业淘汰的现状。根据1992年蒙特利尔哥本哈根修正案的规定,发达国家已于2003年停止生产和进口HCFC-141b,中国也将在2030年彻底禁止对HCFC-141b产品的使用。
随着科技的进步,新的发泡剂不断被发现,如戊烷类体系、HFC-245fa体系、HFC-365mfc体系、全水体系、LBA体系等, 这些发泡剂除了在ODP值、GWP值方面比141B具有安全环保的优势之外,在泡沫绝热系数、机械强度、工艺要求等方面均有141B不可比拟的优势。相信随着时间的推移,会有越来越多性能更加优异的发泡剂被开发出来。 HCFC-141b作为发泡剂也将逐渐退出历史舞台。
1995年1月23日,联合国大会通过决议,确定从1995年开始,每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”,旨在纪念1987年9月16日签署的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,要求所有缔约国根据“议定书”及其修正案的目标,增强世界人民保护臭氧层的意识,提高参与保护臭氧层行动的积极性。保护臭氧层就是保护蓝天,保护地球生命,保护你自己。