Введение пенообразователя для жесткого полиуретанового пенопласта, используемого в строительстве.
В связи с растущими требованиями к энергосбережению и охране окружающей среды в современных зданиях, теплоизоляционные свойства строительных материалов приобретают все большее значение. Среди них жесткий пенополиуретан является превосходным теплоизоляционным материалом, обладающим хорошими механическими свойствами, низкой теплопроводностью и другими преимуществами, поэтому он широко используется в области теплоизоляции зданий.
Пенообразователи являются одними из основных добавок при производстве твердого полиуретана. По механизму действия их можно разделить на две категории: химические пенообразователи и физические пенообразователи.
Классификация пенообразователей
Химический пенообразователь — это добавка, которая в процессе реакции изоцианатов и полиолов образует газ и вспенивает полиуретановые материалы. В качестве химического пенообразователя используется вода, которая реагирует с изоцианатным компонентом, образуя углекислый газ и тем самым вспенивая полиуретановый материал. Физический пенообразователь — это добавка, используемая в процессе производства твердой полиуретановой пены, которая вспенивает полиуретановые материалы за счет физического воздействия газа. Физические пенообразователи в основном представляют собой низкокипящие органические соединения, такие как гидрофторуглероды (ГФУ) или алканы (УФ).
Процесс разработкипенообразующее средствоНачало использования трихлорфторметана (ХФУ-11) в качестве пенообразователя для полиуретановой твердой пены пошло в конце 1950-х годов, и компания DuPont добилась лучших характеристик продукта. С тех пор ХФУ-11 широко используется в производстве полиуретановой твердой пены. Поскольку было доказано, что ХФУ-11 повреждает озоновый слой, страны Западной Европы прекратили его использование к концу 1994 года, а Китай также запретил производство и использование ХФУ-11 в 2007 году. Впоследствии, в 2003 и 2004 годах, США и Европа запретили использование заменителя ХФУ-11 — ГХФУ-141b. По мере роста экологической осведомленности страны начинают разрабатывать и использовать альтернативы с низким потенциалом глобального потепления (ПГП).
Пенообразователи на основе ГФУ ранее использовались в качестве заменителей ХФУ-11 и ГХФУ-141b, однако значение ПГП (потенциала глобального потепления) соединений ГФУ все еще относительно высокое, что не способствует защите окружающей среды. Поэтому в последние годы основное внимание при разработке пенообразователей в строительном секторе сместилось на альтернативы с низким ПГП.
Преимущества и недостатки пенообразователей
В качестве теплоизоляционного материала жесткий пенополиуретан обладает множеством преимуществ, таких как отличные теплоизоляционные свойства, хорошая механическая прочность, хорошие звукопоглощающие характеристики, длительный стабильный срок службы и т.д.
В качестве важного вспомогательного вещества при приготовлении твердого полиуретанового пенопласта пенообразователь оказывает существенное влияние на эксплуатационные характеристики, стоимость и экологичность теплоизоляционных материалов. Преимуществами химических пенообразователей являются высокая скорость вспенивания, равномерное вспенивание, возможность использования в широком диапазоне температур и влажности, возможность получения высокой степени вспенивания, что позволяет получать высокоэффективный жесткий полиуретановый пенопласт.
Однако химические пенообразователи могут выделять вредные газы, такие как диоксид углерода, монооксид углерода и оксиды азота, вызывая загрязнение окружающей среды. Преимущество физических пенообразователей заключается в том, что они не выделяют вредных газов, оказывают минимальное воздействие на окружающую среду, а также позволяют получать меньший размер пузырьков и обеспечивают лучшие теплоизоляционные свойства. Однако физические пенообразователи имеют относительно низкую скорость пенообразования и требуют более высокой температуры и влажности для достижения наилучших результатов.
В качестве теплоизоляционного материала жесткий пенополиуретан обладает множеством преимуществ, таких как отличные теплоизоляционные свойства, хорошая механическая прочность, хорошие звукопоглощающие характеристики, длительный стабильный срок службы и т.д.
В качестве важного вспомогательного средства при подготовкежесткий пенополиуретанПенообразователь оказывает важное влияние на эксплуатационные характеристики, стоимость и экологичность теплоизоляционных материалов. Преимуществами химических пенообразователей являются высокая скорость вспенивания, равномерное пенообразование, возможность использования в широком диапазоне температур и влажности, возможность получения высокой степени вспенивания, что позволяет получать высокоэффективный жесткий пенополиуретан.
Однако химические пенообразователи могут выделять вредные газы, такие как диоксид углерода, монооксид углерода и оксиды азота, вызывая загрязнение окружающей среды. Преимущество физических пенообразователей заключается в том, что они не выделяют вредных газов, оказывают минимальное воздействие на окружающую среду, а также позволяют получать меньший размер пузырьков и обеспечивают лучшие теплоизоляционные свойства. Однако физические пенообразователи имеют относительно низкую скорость пенообразования и требуют более высокой температуры и влажности для достижения наилучших результатов.
Тенденции будущего развития
В будущем тенденция развития пенообразователей в строительной отрасли будет в основном направлена на разработку заменителей с низким потенциалом глобального потепления (ПГП). Например, альтернативы CO2, HFO и воде, обладающие низким ПГП, нулевым потенциалом разрушения озонового слоя (ODP) и другими экологическими характеристиками, широко используются в производстве жесткого полиуретанового пенопласта. Кроме того, по мере развития технологий строительных теплоизоляционных материалов пенообразователи будут и дальше совершенствовать свои характеристики, такие как лучшие теплоизоляционные свойства, более высокая скорость вспенивания и меньший размер пузырьков.
В последние годы отечественные и зарубежные предприятия по производству фторсодержащих органических химических веществ активно занимаются поиском и разработкой новых фторсодержащих физических пенообразователей, включая фторированные олефины (HFO), которые называются пенообразователями четвертого поколения и представляют собой физические пенообразователи с хорошей теплопроводностью в газовой фазе и экологическими преимуществами.
Дата публикации: 21 июня 2024 г.