GBT 26689-2024 冰箱、冰柜用硬质聚氨酯泡沫塑料标准立项发展报告

冰箱、冰柜用硬质聚氨酯泡沫塑料标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:RigidPolyurethaneFoamforRefrigeratorsandFreezers摘要关键词：硬质聚氨酯泡沫塑料；冰箱；冰柜；国家标准；保温材料；能效Keywords:RigidPolyurethaneFoam;Refrigerator;Freezer;NationalStandard;ThermalInsulationMaterial;EnergyEfficiency一、引言1.1研究背景在全球应对气候变化、致力于碳达峰与碳中和的大背景下，制冷设备的能效提升已成为各国节能减排战略的重要组成部分。冰箱、冰柜作为全天候运行的电器产品，其能耗占居民总用电量的比重不容忽视。根据相关统计数据，冰箱是家庭中耗电量最大的电器之一，其能耗水平与保温层的隔热性能密切相关。硬质聚氨酯泡沫塑料自20世纪50年代问世以来，凭借其极低的导热系数（在常温下可达0.020W/(m·K)以下）、优异的结构强度、良好的尺寸稳定性和与金属、塑料等外壳材料的优异粘接性，逐渐成为冰箱、冰柜保温层的首选材料。目前，全球绝大部分冰箱、冰柜产品均采用硬质聚氨酯泡沫塑料作为隔热保温层。然而，随着国际社会对含氢氯氟烃类发泡剂淘汰期限的临近，以及碳排放要求的日趋严格，冰箱、冰柜用硬质聚氨酯泡沫塑料行业正经历着深刻的技术变革。环戊烷、HFOs（氢氟烯烃）等低全球升温潜能值发泡剂正逐步替代传统的HCFC-141b发泡剂。这一转变对聚氨酯泡沫的配方设计、生产工艺、产品性能及其检测评价方法均提出了全新挑战。1.2标准修订的必要性GB/T26689-2011《冰箱、冰柜用硬质聚氨酯泡沫塑料》自2011年首次发布实施以来，对规范冰箱、冰柜用聚氨酯泡沫塑料的产品质量、引导行业技术进步发挥了重要作用。然而，十余年来，行业技术与市场环境已发生显著变化：1.发泡剂体系的变革：HCFC-141b发泡剂已全面淘汰，环戊烷及其混合发泡剂成为主流，HFOs发泡剂正在快速应用推广，不同发泡体系下泡沫的性能特征存在显著差异，既有标准中的部分技术要求已不能完全适用。2.能效标准的提升：新版冰箱强制性国家标准GB12021.2对冰箱能效等级提出了更高要求，保温层性能需要同步提升。3.检测技术的进步：导热系数测试、泡孔结构分析等检测手段不断更新，需要标准及时跟进。4.绿色制造的要求：碳足迹评估、挥发性有机物控制等环保指标日益受到关注，标准需要增加相应要求。基于上述原因，对GB/T26689-2011进行全面修订，制定新的GB/T26689-2024标准，是适应行业发展需要、保持标准先进性和适用性的必然选择。二、标准立项与编制过程2.1立项依据与工作计划本标准根据国家标准化管理委员会下达的标准制修订计划，由全国塑料制品标准化技术委员会（SAC/TC48）归口管理，由中国轻工业联合会等主管部门指导协调。项目自2022年启动预研，2023年正式立项，经过标准起草、征求意见、技术审查、报批等阶段，于2024年8月23日由国家市场监督管理总局（国家标准化管理委员会）批准发布，2025年3月1日正式实施。2.2编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：-科学性：各项技术指标和试验方法的确定均基于充分的科学实验数据和理论分析；-先进性：充分吸收国内外最新技术成果，指标要求与国际先进标准水平接轨；-适用性：统筹考虑行业发展现状和技术水平，确保标准技术内容切实可行、便于实施；-协调性：与相关国家标准、行业标准保持协调一致，避免冲突和重复。2.3主要起草单位三、标准主要技术内容3.1标准适用范围本标准规定了冰箱、冰柜用硬质聚氨酯泡沫塑料的术语和定义、分类、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存要求。适用于以多元醇（组合聚醚）和异氰酸酯为主要原料，使用物理或化学发泡剂，通过浇注或喷涂方式成型的冰箱、冰柜用硬质聚氨酯泡沫塑料。3.2产品分类标准根据发泡剂类型和产品应用部位的不同，对硬质聚氨酯泡沫塑料进行了科学分类，具体包括：-按发泡剂类型分类：烃类发泡体系泡沫、氢氟烯烃类发泡体系泡沫及其他低全球升温潜能值发泡体系泡沫；-按应用部位分类：箱体用泡沫、门体用泡沫及特种用途泡沫。不同类别的泡沫在性能要求上有所区别，体现了标准的科学性和精细化管理的理念。3.3主要技术指标本标准对硬质聚氨酯泡沫塑料的技术要求涵盖以下几个关键方面：（1）表观芯密度泡沫密度直接影响其力学性能和隔热性能。标准根据产品类型设置了不同的密度要求，参考值为32~45kg/m³，具体——允许偏差范围根据不同应用场景有所区分。适宜的密度既要保证足够的结构强度，又要兼顾成本控制。（2）导热系数导热系数是评价保温材料隔热性能的核心指标。本标准规定在10℃平均温度下，泡沫导热系数应不高于0.0230W/(m·K)，在24℃平均温度下应不高于0.0250W/(m·K)，较原有标准（2011版）要求的0.0260W/(m·K)（24℃）有显著提升。这一指标的严苛化直接反映了发泡剂技术升级和新配方体系的性能优势。（3）压缩强度标准规定在10%相对形变下的压缩强度应不低于150kPa（平行于发泡方向），垂直于发泡方向不低于100kPa。该指标保证了泡沫在灌注成型和使用过程中能够承受结构应力，防止变形。（4）尺寸稳定性标准要求泡沫在-20℃低温环境和70℃高温环境下分别放置24小时后，各方向尺寸变化率不超过1.5%。这一指标保证了冰箱、冰柜在极端温度环境下运行时，保温层不会因热胀冷缩而出现明显变形或与外壳脱离。（5）闭孔率硬质聚氨酯泡沫的隔热性能高度依赖于其闭孔结构。标准规定闭孔率应不低于90%。高闭孔率不仅有利于降低导热系数，还能有效阻止水汽渗透，保证保温层在长期使用中的性能稳定性。（6）低温线收缩率针对冰箱冷冻室的实际应用环境，标准规定了在-30℃条件下的低温线收缩率应不大于1.0%，这一指标的设定更加贴近实际工况，为新发泡剂体系的应用提供了性能验证依据。（7）环保性能要求为响应国家绿色发展政策，新标准增加了对泡沫材料中发泡剂残留量及挥发性有机化合物释放量的限值要求，并建议企业对产品进行碳足迹核算。这些新增要求体现了标准对环境保护和人体健康安全的关注，也顺应了国际绿色贸易的发展趋势。3.4试验方法标准中规定的试验方法均引用或参照了相应的国家标准和ISO标准，包括：-表观芯密度测定：参照GB/T6343（等同采用ISO845）-导热系数测定：采用GB/T10295（热流计法）-压缩强度测定：参照GB/T8813（等同采用ISO844）-尺寸稳定性测定：参照GB/T8811（等同采用ISO2796）-闭孔率测定：参照GB/T10799（等同采用ISO4590）各项试验方法的选用兼顾了国际通用性与国内实验室的可行性，确保了检测数据的可靠性和可比较性。3.5检验规则标准规定了出厂检验和型式检验两大类检验规则。出厂检验项目包括表观芯密度、导热系数和压缩强度等关键指标，要求每一批次产品均需检验合格后方可出厂。型式检验则针对全性能项目进行，在以下情况之一时开展：新产品定型鉴定、正式生产后如结构、材料、工艺有较大改变可能影响产品性能时、正常生产周期性检验（不少于每两年一次）、国家质量监督机构提出型式检验要求时等。四、关键技术指标修订对比分析为更直观地反映新版标准的技术提升，现将GB/T26689-2024与GB/T26689-2011的主要技术指标对比如下：|技术指标|GB/T26689-2011|GB/T26689-2024|变化趋势||---------|-----------------|-----------------|---------||导热系数（24℃）|≤0.0260W/(m·K)|≤0.0250W/(m·K)|↓提高要求||导热系数（10℃）|未明确规定|≤0.0230W/(m·K)|新增指标||表观芯密度|30~45kg/m³|32~45kg/m³，按类别细分|精细化调整||压缩强度（平行方向）|≥140kPa|≥150kPa|↑提高要求||尺寸稳定性|≤2.0%|≤1.5%|↑提高要求||闭孔率|≥90%|≥90%|保持不变||低温线收缩率（-30℃）|未规定|≤1.0%|新增指标||环保要求|未涉及|增加VOC限值及碳足迹建议|重大新增|上述修订充分反映了发泡剂技术迭代（从HCFC-141b向环戊烷/HFOs转型）对泡沫性能带来的实质性改变，也体现了标准对产品实际使用性能关注度的提升。五、主要起草单位介绍5.1北京工商大学北京工商大学是本次标准修订的第一起草单位，在聚氨酯材料领域具有深厚的研究积累和学术影响力。学校材料科学与工程学科为北京市重点建设学科，设有塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室、轻工业塑料加工应用研究所等省部级科研平台。在聚氨酯泡沫领域，北京工商大学研究团队长期从事硬质聚氨酯泡沫的配方设计、发泡剂替代技术、泡孔结构与性能关系等方面的基础研究和应用开发工作。近年来，团队重点关注低全球升温潜能值发泡剂体系下聚氨酯泡沫的性能调控与表征技术，在HFOs发泡体系的泡孔成核机理、尺寸稳定性改善及导热系数预测模型等方面取得了一系列具有国际影响力的研究成果。在本标准修订过程中，北京工商大学作为主要牵头单位，承担了标准的整体框架设计、技术指标论证、试验验证组织以及标准文本的汇总编制等核心工作。研究团队利用其在泡沫材料微观结构与宏观性能关系方面的研究积累，为导热系数、压缩强度、尺寸稳定性等关键指标的修订提供了充分的实验数据和理论支撑，为确保新标准的技术先进性和科学合理性发挥了关键作用。5.2其他主要参与单位的贡献-万华化学集团股份有限公司作为全球领先的聚氨酯原料供应商，在异氰酸酯和组合聚醚的绿色制造方面提供了全面的技术支持；-美的集团、海尔智家、长虹美菱等终端用户参与方，从实际应用出发提供了产品性能需求数据和批量应用验证结果，确保标准指标与实际使用要求的高度契合；-陶氏化学、科思创等跨国企业提供了国际标准的先进经验和新一代发泡剂体系应用的宝贵数据，为标准的国际化视野提供了支撑。六、标准实施的意义与展望6.1对行业技术进步的意义GB/T26689-2024的发布实施，将对冰箱、冰柜用硬质聚氨酯泡沫塑料行业产生深远影响：第一，推动发泡剂技术升级。标准中对环保性能的新增要求以及对低全球升温潜能值发泡剂体系下产品性能的明确规定，将加速环戊烷和HFOs发泡剂在行业中的全面推广和应用，为我国履行《蒙特利尔议定书》及其基加利修正案提供有力的技术支撑。第二，促进产品质量提升。导热系数、压缩强度、尺寸稳定性等核心指标的提升，将倒逼生产企业优化配方设计、改进生产工艺，从而整体提升我国冰箱、冰柜用聚氨酯泡沫的产品质量水平。第三，引领绿色制造方向。标准中增加的挥发性有机物限值和碳足迹核算建议，引导企业关注全生命周期的环境影响，推动了行业从"单一性能优化"向"性能与环保并重"的转型。6.2对下游产业和终端消费者的影响冰箱、冰柜整机制造企业将受益于更加稳定和可预期的高性能保温材料供应，有助于满足新版冰箱能效国家标准GB12021.2-2024的更高能效等级要求。对于终端消费者而言，更优异的保温性能意味着更低的电能消耗和更精准的温控体验，直接转化为使用成本的降低和生活品质的提升。6.3后续展望随着发泡剂替代技术的持续演进和聚氨酯材料回收利用技术的不断成熟，未来冰箱、冰柜用硬质聚氨酯泡沫塑料的标准体系将进一步完善。预期未来标准修订方向包括：-基于HFOs发泡剂的新型泡沫材料的专用技术规范；-生物基多元醇原料在冰箱用聚氨酯泡沫中的应用技术指标；-泡沫材料回收利用的技术要求与环境影响评价方法；-导热系数的长期老化性能评价方法，以及加速老化寿命预测模型的标准化。七、结论GB/T26689-2024《冰箱、冰柜用硬质聚氨酯泡沫塑料》标准的修订发布，是制冷保温材料领域一项重要的标准化成果。本标准在充分调研行业现状和借鉴国际先进经验的基础上，对产品分类、技术指标、试验方法和检验规则进行了系统性的修订和完善，体现了以下突出特点：-指标先进：导热系数、压缩强度、尺寸稳定性等核心指标达到国际先进水平；-环保导向：新增挥发性有机化合物限量要求和碳足迹核算建议，紧扣绿色低碳发展主题；-科学分类：首次按发泡剂类型和应用部位进行产品分类，更加贴合行业实际；-注重实效：新增10℃导热系数和-30℃低温线收缩率指标，更加关注产品实际使用性能。标准的实施将为冰箱、冰柜用硬质聚氨酯泡沫塑料的生产、检测和应用提供科学依据，对推动行业技术进步、促进制冷设备能效提升、服务国家"双碳"战略目标具有重要的现实意义和深远的历史意义。参考文献[1]中国国家标准化管理委员会.GB/T26689-2024冰箱、冰柜用硬质聚氨酯泡沫塑料[S].北京:中国标准出版社,2024.[2]中国国家标准化管理委员会.GB/T26689