Впровадження піноагента для жорсткого пінополіуретану, що використовується в будівельній галузі
Зі зростанням вимог сучасних будівель до енергозбереження та захисту навколишнього середовища, теплоізоляційні характеристики будівельних матеріалів стають все більш важливими. Серед них жорсткий пінополіуретан є чудовим теплоізоляційним матеріалом, що має хороші механічні властивості, низьку теплопровідність та інші переваги, тому він широко використовується в галузі утеплення будівель.
Піноутворювач є однією з основних добавок у виробництві твердого поліуретану. За механізмом дії його можна розділити на дві категорії: хімічний піноутворювач та фізичний піноутворювач.
Класифікація піноутворювачів
Хімічний піноутворювач – це добавка, яка виділяє газ і спінює поліуретанові матеріали під час реакції ізоціанатів та поліолів. Вода є представником хімічного піноутворювача, який реагує з ізоціанатним компонентом з утворенням вуглекислого газу, що призводить до спінювання поліуретанового матеріалу. Фізичний піноутворювач – це добавка, що додається в процесі виробництва твердої поліуретанової піни, яка спінює поліуретанові матеріали під дією фізичного газу. Фізичні піноутворювачі – це переважно низькокиплячі органічні сполуки, такі як гідрофторвуглеці (HFC) або алканові (HC) сполуки.
Процес розвиткупіноутворювачПочаток використання трихлорфторметану (ХФВ-11) як піноутворювача для твердої поліуретанової піни розпочався наприкінці 1950-х років компанією DuPont, яка отримала кращі характеристики продукту. З того часу ХФВ-11 широко використовується у виробництві твердої поліуретанової піни. Оскільки ХФВ-11, як було доведено, пошкоджує озоновий шар, країни Західної Європи припинили використання ХФВ-11 до кінця 1994 року, а Китай також заборонив виробництво та використання ХФВ-11 у 2007 році. Згодом Сполучені Штати та Європа заборонили використання замінника ХФВ-11, ГХФВ-141b, у 2003 та 2004 роках відповідно. Зі зростанням екологічної обізнаності країни починають розробляти та використовувати альтернативи з низьким потенціалом глобального потепління (ПГП).
Піноагенти типу ГФВ колись замінювали ХФВ-11 та ГХФВ-141b, але значення GWP сполук типу ГФВ все ще відносно високе, що не сприяє захисту навколишнього середовища. Тому в останні роки акцент у розробці піноагентів у будівельному секторі змістився на альтернативи з низьким GWP.
Плюси та мінуси піноутворювачів
Як різновид ізоляційного матеріалу, жорсткий пінополіуретан має багато переваг, таких як відмінні теплоізоляційні характеристики, хороша механічна міцність, хороші звукопоглинальні характеристики, тривалий стабільний термін служби тощо.
Як важлива допоміжна речовина у приготуванні твердої поліуретанової піни, піноутворювач має суттєвий вплив на експлуатаційні характеристики, вартість та захист навколишнього середовища теплоізоляційних матеріалів. Перевагами хімічного піноутворювача є висока швидкість спінювання, рівномірне спінювання, можливість використання в широкому діапазоні температур і вологості, висока швидкість спінювання, що дозволяє отримати високоефективну тверду поліуретанову піну.
Однак хімічні піноутворювачі можуть виробляти шкідливі гази, такі як вуглекислий газ, чадний газ та оксиди азоту, що забруднюють навколишнє середовище. Перевагою фізичного піноутворювача є те, що він не виробляє шкідливих газів, має незначний вплив на навколишнє середовище, а також може мати менший розмір бульбашок та кращі ізоляційні властивості. Однак фізичні піноутворювачі мають відносно повільну швидкість піноутворення та потребують вищої температури та вологості для найкращої роботи.
Як різновид ізоляційного матеріалу, жорсткий пінополіуретан має багато переваг, таких як відмінні теплоізоляційні характеристики, хороша механічна міцність, хороші звукопоглинальні характеристики, тривалий стабільний термін служби тощо.
Як важливий допоміжний засіб у підготовцітвердий пінополіуретанПіноутворювач має важливий вплив на продуктивність, вартість та захист навколишнього середовища теплоізоляційних матеріалів. Перевагами хімічного піноутворювача є висока швидкість спінювання, рівномірне спінювання, можливість використання в широкому діапазоні температур і вологості, висока швидкість спінювання, що дозволяє отримати високоефективну жорстку поліуретанову піну.
Однак хімічні піноутворювачі можуть виробляти шкідливі гази, такі як вуглекислий газ, чадний газ та оксиди азоту, що забруднюють навколишнє середовище. Перевагою фізичного піноутворювача є те, що він не виробляє шкідливих газів, має незначний вплив на навколишнє середовище, а також може мати менший розмір бульбашок та кращі ізоляційні властивості. Однак фізичні піноутворювачі мають відносно повільну швидкість піноутворення та потребують вищої температури та вологості для найкращої роботи.
Майбутня тенденція розвитку
Тенденція розвитку піноутворювачів у будівельній галузі майбутнього полягає головним чином у розробці замінників з низьким показником глобального потепління (GWP). Наприклад, альтернативи CO2, HFO та воді, які мають низький GWP, нульовий ODP та інші екологічні показники, широко використовуються у виробництві жорсткого пінополіуретану. Крім того, з розвитком технології будівельних ізоляційних матеріалів, піноутворювачі розвиватимуть ще кращі характеристики, такі як краща ізоляційна здатність, вища швидкість піноутворення та менший розмір бульбашок.
В останні роки вітчизняні та зарубіжні підприємства фторорганічної хімії активно шукають та розробляють нові фторвмісні фізичні піноутворювачі, включаючи піноутворювачі на основі фторованих олефінів (HFO), які називаються піноутворювачами четвертого покоління та є фізичними піноутворювачами з хорошою теплопровідністю в газовій фазі та екологічними перевагами.
Час публікації: 21 червня 2024 р.