Введение вспенивающего агента для жесткого пенополиуретана, используемого в строительстве
С ростом требований современных зданий к энергосбережению и защите окружающей среды теплоизоляционные характеристики строительных материалов становятся все более важными. Среди них жесткий пенополиуретан является прекрасным теплоизоляционным материалом, обладающим хорошими механическими свойствами, низкой теплопроводностью и другими преимуществами, поэтому он широко используется в области изоляции зданий.
Пенообразователь — одна из основных добавок при производстве жесткого пенополиуретана. По механизму действия его можно разделить на две категории: химический пенообразователь и физический пенообразователь.
Классификация пенообразователей
Химический пенообразователь — это добавка, которая выделяет газ и вспенивает полиуретановые материалы в ходе реакции изоцианатов и полиолов. Вода является представителем химического пенообразователя, который реагирует с изоцианатным компонентом с образованием углекислого газа, чтобы вспенить полиуретановый материал. Физический пенообразователь — это добавка, добавляемая в процессе производства жесткого пенополиуретана, которая вспенивает полиуретановые материалы посредством физического воздействия газа. Физические пенообразователи — это в основном низкокипящие органические соединения, такие как гидрофторуглероды (ГФУ) или алкановые (ГХ) соединения.
Процесс разработкипенообразовательначалась в конце 1950-х годов, компания DuPont использовала трихлорфторметан (CFC-11) в качестве пенообразователя для жесткого пенополиуретана и получила лучшие эксплуатационные характеристики продукта, с тех пор CFC-11 широко используется в области жесткого пенополиуретана. Поскольку было доказано, что CFC-11 разрушает озоновый слой, страны Западной Европы прекратили использование CFC-11 к концу 1994 года, а Китай также запретил производство и использование CFC-11 в 2007 году. Впоследствии Соединенные Штаты и Европа запретили использование замены CFC-11 HCFC-141b в 2003 и 2004 годах соответственно. По мере повышения экологической осведомленности страны начинают разрабатывать и использовать альтернативы с низким потенциалом глобального потепления (GWP).
Пенообразователи типа Hfc когда-то были заменителями CFC-11 и HCFC-141b, но значение GWP соединений типа HFC все еще относительно высокое, что не способствует защите окружающей среды. Поэтому в последние годы фокус разработки пенообразователей в строительном секторе сместился в сторону альтернатив с низким GWP.
Плюсы и минусы пенообразователей
Как вид изоляционного материала, жесткий пенополиуретан имеет много преимуществ, таких как отличные теплоизоляционные характеристики, хорошая механическая прочность, хорошие звукопоглощающие характеристики, длительный и стабильный срок службы и т. д.
Как важное вспомогательное средство при приготовлении жесткой полиуретановой пены, пенообразователь оказывает важное влияние на производительность, стоимость и защиту окружающей среды теплоизоляционных материалов. Преимущества химического пенообразователя - быстрая скорость вспенивания, равномерное вспенивание, может использоваться в широком диапазоне температур и влажности, может достигать высокой скорости вспенивания, чтобы приготовить высокоэффективную жесткую полиуретановую пену.
Однако химические пенообразователи могут производить вредные газы, такие как углекислый газ, окись углерода и оксиды азота, загрязняя окружающую среду. Преимущество физического пенообразователя заключается в том, что он не производит вредных газов, оказывает незначительное воздействие на окружающую среду, а также может обеспечить меньший размер пузырьков и лучшую изоляционную эффективность. Однако физические пенообразователи имеют относительно низкую скорость вспенивания и требуют более высокой температуры и влажности для наилучшей работы.
Как вид изоляционного материала, жесткий пенополиуретан имеет много преимуществ, таких как отличные теплоизоляционные характеристики, хорошая механическая прочность, хорошие звукопоглощающие характеристики, длительный и стабильный срок службы и т. д.
В качестве важного вспомогательного средства при подготовкеполиуретановая жесткая пена, пенообразователь оказывает важное влияние на производительность, стоимость и защиту окружающей среды теплоизоляционных материалов. Преимущества химического пенообразователя - быстрая скорость вспенивания, равномерное вспенивание, может использоваться в широком диапазоне температур и влажности, может достигать высокой скорости вспенивания, чтобы приготовить высокоэффективную полиуретановую жесткую пену.
Однако химические пенообразователи могут производить вредные газы, такие как углекислый газ, окись углерода и оксиды азота, загрязняя окружающую среду. Преимущество физического пенообразователя заключается в том, что он не производит вредных газов, оказывает незначительное воздействие на окружающую среду, а также может обеспечить меньший размер пузырьков и лучшую изоляционную эффективность. Однако физические пенообразователи имеют относительно низкую скорость вспенивания и требуют более высокой температуры и влажности для наилучшей работы.
Тенденция будущего развития
Тенденция пенообразователей в будущей строительной отрасли в основном направлена на разработку заменителей с низким ПГП. Например, альтернативы CO2, HFO и воде, которые имеют низкий ПГП, нулевой ОРП и другие экологические показатели, широко используются в производстве жесткого пенополиуретана. Кроме того, по мере того, как технология строительных изоляционных материалов продолжает развиваться, пенообразователь будет и дальше развивать более превосходные характеристики, такие как лучшие изоляционные характеристики, более высокая скорость вспенивания и меньший размер пузырьков.
В последние годы на отечественных и зарубежных предприятиях фторорганической химии ведется активный поиск и разработка новых фторсодержащих физических вспенивателей, в том числе вспенивателей на основе фторированных олефинов (ГФО), которые получили название вспенивателей четвертого поколения и представляют собой физические вспениватели с хорошей теплопроводностью газовой фазы и экологическими преимуществами.
Время публикации: 21 июня 2024 г.