Εισαγωγή αφριστικού παράγοντα για άκαμπτο αφρό πολυουρεθάνης που χρησιμοποιείται στον κατασκευαστικό τομέα
Με τις αυξανόμενες απαιτήσεις των σύγχρονων κτιρίων για εξοικονόμηση ενέργειας και προστασία του περιβάλλοντος, η θερμομονωτική απόδοση των δομικών υλικών αποκτά ολοένα και μεγαλύτερη σημασία. Μεταξύ αυτών, ο άκαμπτος αφρός πολυουρεθάνης είναι ένα εξαιρετικό θερμομονωτικό υλικό, με καλές μηχανικές ιδιότητες, χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και άλλα πλεονεκτήματα, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της μόνωσης κτιρίων.
Ο αφριστικός παράγοντας είναι ένα από τα κύρια πρόσθετα στην παραγωγή σκληρού αφρού πολυουρεθάνης. Σύμφωνα με τον μηχανισμό δράσης του, μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες: χημικός αφριστικός παράγοντας και φυσικός αφριστικός παράγοντας.
Ταξινόμηση αφρωδών παραγόντων
Ένας χημικός αφρώδης παράγοντας είναι ένα πρόσθετο που παράγει αέριο και αφρίζει υλικά πολυουρεθάνης κατά την αντίδραση ισοκυανικών και πολυολών. Το νερό είναι ο αντιπροσωπευτικός παράγοντας του χημικού αφρώδους παράγοντα, ο οποίος αντιδρά με το ισοκυανικό συστατικό για να σχηματίσει αέριο διοξείδιο του άνθρακα, έτσι ώστε να αφρίσει το υλικό πολυουρεθάνης. Ο φυσικός αφρώδης παράγοντας είναι ένα πρόσθετο που προστίθεται στη διαδικασία παραγωγής σκληρού αφρώδους πολυουρεθάνης, ο οποίος αφρίζει υλικά πολυουρεθάνης μέσω της φυσικής δράσης του αερίου. Οι φυσικοί αφρώδεις παράγοντες είναι κυρίως οργανικές ενώσεις χαμηλού σημείου βρασμού, όπως υδροφθοράνθρακες (HFC) ή ενώσεις αλκανίου (HC).
Η διαδικασία ανάπτυξης τουαφρώδης παράγονταςΞεκίνησε στα τέλη της δεκαετίας του 1950, η εταιρεία DuPont χρησιμοποίησε τριχλωροφθορομεθάνιο (CFC-11) ως παράγοντα αφρισμού σκληρού αφρού πολυουρεθάνης και πέτυχε καλύτερη απόδοση προϊόντος. Έκτοτε, το CFC-11 έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στον τομέα του σκληρού αφρού πολυουρεθάνης. Καθώς το CFC-11 αποδείχθηκε ότι βλάπτει τη στιβάδα του όζοντος, οι χώρες της Δυτικής Ευρώπης σταμάτησαν να το χρησιμοποιούν μέχρι τα τέλη του 1994 και η Κίνα απαγόρευσε επίσης την παραγωγή και χρήση του CFC-11 το 2007. Στη συνέχεια, οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Ευρώπη απαγόρευσαν τη χρήση του HCFC-141b, αντικατάστασης του CFC-11, το 2003 και το 2004, αντίστοιχα. Καθώς αυξάνεται η περιβαλλοντική ευαισθητοποίηση, οι χώρες αρχίζουν να αναπτύσσουν και να χρησιμοποιούν εναλλακτικές λύσεις με χαμηλό δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη (GWP).
Οι αφρώδεις παράγοντες τύπου HFC ήταν κάποτε υποκατάστατα των CFC-11 και HCFC-141b, αλλά η τιμή GWP των ενώσεων τύπου HFC εξακολουθεί να είναι σχετικά υψηλή, γεγονός που δεν ευνοεί την προστασία του περιβάλλοντος. Ως εκ τούτου, τα τελευταία χρόνια, η εστίαση της ανάπτυξης αφρωδών παραγόντων στον κατασκευαστικό τομέα έχει μετατοπιστεί σε εναλλακτικές λύσεις χαμηλού GWP.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των αφρωδών παραγόντων
Ως είδος μονωτικού υλικού, ο άκαμπτος αφρός πολυουρεθάνης έχει πολλά πλεονεκτήματα, όπως εξαιρετική απόδοση θερμομόνωσης, καλή μηχανική αντοχή, καλή απόδοση απορρόφησης ήχου, μακροχρόνια σταθερή διάρκεια ζωής και ούτω καθεξής.
Ως σημαντικό βοηθητικό μέσο στην παρασκευή σκληρού αφρού πολυουρεθάνης, ο αφροποιητής έχει σημαντικό αντίκτυπο στην απόδοση, το κόστος και την προστασία του περιβάλλοντος των θερμομονωτικών υλικών. Τα πλεονεκτήματα του χημικού αφροποιητή είναι η γρήγορη ταχύτητα αφρισμού, ο ομοιόμορφος αφρισμός, η δυνατότητα χρήσης σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασίας και υγρασίας, η δυνατότητα επίτευξης υψηλού ρυθμού αφρισμού, έτσι ώστε να παρασκευάζεται άκαμπτος αφρός πολυουρεθάνης υψηλής απόδοσης.
Ωστόσο, οι χημικοί αφρώδεις παράγοντες μπορούν να παράγουν επιβλαβή αέρια, όπως διοξείδιο του άνθρακα, μονοξείδιο του άνθρακα και οξείδια του αζώτου, προκαλώντας ρύπανση στο περιβάλλον. Το πλεονέκτημα του φυσικού αφρώδους παράγοντα είναι ότι δεν παράγει επιβλαβή αέρια, έχει μικρό αντίκτυπο στο περιβάλλον και μπορεί επίσης να επιτύχει μικρότερο μέγεθος φυσαλίδων και καλύτερη απόδοση μόνωσης. Ωστόσο, οι φυσικοί αφρώδεις παράγοντες έχουν σχετικά αργό ρυθμό αφρισμού και απαιτούν υψηλότερη θερμοκρασία και υγρασία για να αποδώσουν στο έπακρο.
Ως είδος μονωτικού υλικού, ο άκαμπτος αφρός πολυουρεθάνης έχει πολλά πλεονεκτήματα, όπως εξαιρετική απόδοση θερμομόνωσης, καλή μηχανική αντοχή, καλή απόδοση απορρόφησης ήχου, μακροχρόνια σταθερή διάρκεια ζωής και ούτω καθεξής.
Ως σημαντικό βοήθημα στην προετοιμασίασκληρός αφρός πολυουρεθάνης, ο αφριστικός παράγοντας έχει σημαντικό αντίκτυπο στην απόδοση, το κόστος και την προστασία του περιβάλλοντος των θερμομονωτικών υλικών. Τα πλεονεκτήματα του χημικού αφριστικού παράγοντα είναι η γρήγορη ταχύτητα αφρισμού, ο ομοιόμορφος αφρισμός, η δυνατότητα χρήσης σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασίας και υγρασίας, η δυνατότητα επίτευξης υψηλού ρυθμού αφρισμού, έτσι ώστε να παρασκευάζεται άκαμπτος αφρός πολυουρεθάνης υψηλής απόδοσης.
Ωστόσο, οι χημικοί αφρώδεις παράγοντες μπορούν να παράγουν επιβλαβή αέρια, όπως διοξείδιο του άνθρακα, μονοξείδιο του άνθρακα και οξείδια του αζώτου, προκαλώντας ρύπανση στο περιβάλλον. Το πλεονέκτημα του φυσικού αφρώδους παράγοντα είναι ότι δεν παράγει επιβλαβή αέρια, έχει μικρό αντίκτυπο στο περιβάλλον και μπορεί επίσης να επιτύχει μικρότερο μέγεθος φυσαλίδων και καλύτερη απόδοση μόνωσης. Ωστόσο, οι φυσικοί αφρώδεις παράγοντες έχουν σχετικά αργό ρυθμό αφρισμού και απαιτούν υψηλότερη θερμοκρασία και υγρασία για να αποδώσουν στο έπακρο.
Μελλοντική τάση ανάπτυξης
Η τάση των αφριστικών μέσων στη μελλοντική κατασκευαστική βιομηχανία είναι κυρίως προς την ανάπτυξη υποκατάστατων χαμηλού GWP. Για παράδειγμα, οι εναλλακτικές λύσεις CO2, HFO και νερού, οι οποίες έχουν χαμηλό GWP, μηδενικό ODP και άλλες περιβαλλοντικές επιδόσεις, έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στην παραγωγή άκαμπτου αφρού πολυουρεθάνης. Επιπλέον, καθώς η τεχνολογία των μονωτικών υλικών κτιρίων συνεχίζει να αναπτύσσεται, ο αφριστικός παράγοντας θα αναπτύξει περαιτέρω εξαιρετικές επιδόσεις, όπως καλύτερη απόδοση μόνωσης, υψηλότερο ρυθμό αφρισμού και μικρότερο μέγεθος φυσαλίδων.
Τα τελευταία χρόνια, εγχώριες και ξένες επιχειρήσεις οργανοφθοριούχων χημικών προϊόντων αναζητούν και αναπτύσσουν ενεργά νέους φυσικούς αφριστικούς παράγοντες που περιέχουν φθόριο, συμπεριλαμβανομένων αφριστικών παραγόντων φθοριωμένων ολεφινών (HFO), οι οποίοι ονομάζονται αφριστικοί παράγοντες τέταρτης γενιάς και είναι ένας φυσικός αφριστικός παράγοντας με καλή θερμική αγωγιμότητα αέριας φάσης και περιβαλλοντικά οφέλη.
Ώρα δημοσίευσης: 21 Ιουνίου 2024