Introducció d'agent escumant per a escuma rígida de poliuretà utilitzada en el camp de la construcció
Amb els creixents requisits dels edificis moderns per a l'estalvi d'energia i la protecció del medi ambient, el rendiment d'aïllament tèrmic dels materials de construcció esdevé cada cop més important. Entre ells, l'escuma rígida de poliuretà és un excel·lent material d'aïllament tèrmic, amb bones propietats mecàniques, baixa conductivitat tèrmica i altres avantatges, per la qual cosa s'utilitza àmpliament en el camp de l'aïllament d'edificis.
L'agent escumant és un dels principals additius en la producció d'escuma dura de poliuretà. Segons el seu mecanisme d'acció, es pot dividir en dues categories: agent escumant químic i agent escumant físic.
Classificació dels agents escumants
Un agent escumant químic és un additiu que produeix gas i fa escuma de materials de poliuretà durant la reacció d'isocianats i poliols. L'aigua és el representant de l'agent escumant químic, que reacciona amb el component isocianat per formar gas diòxid de carboni, per tal d'escumar el material de poliuretà. L'agent escumant físic és un additiu afegit en el procés de producció d'escuma dura de poliuretà, que fa escuma de materials de poliuretà mitjançant l'acció física del gas. Els agents escumants físics són principalment compostos orgànics de baix punt d'ebullició, com ara hidrofluorocarburs (HFC) o compostos d'alcans (HC).
El procés de desenvolupament deagent escumantA finals de la dècada de 1950, l'empresa DuPont va utilitzar triclorofluorometà (CFC-11) com a agent escumant d'escuma dura de poliuretà i va obtenir un millor rendiment del producte. Des de llavors, el CFC-11 s'ha utilitzat àmpliament en el camp de l'escuma dura de poliuretà. Com que es va demostrar que el CFC-11 perjudicava la capa d'ozó, els països d'Europa Occidental van deixar d'utilitzar el CFC-11 a finals de 1994, i la Xina també va prohibir la producció i l'ús del CFC-11 el 2007. Posteriorment, els Estats Units i Europa van prohibir l'ús del substitut del CFC-11, HCFC-141b, el 2003 i el 2004, respectivament. A mesura que augmenta la consciència ambiental, els països comencen a desenvolupar i utilitzar alternatives amb baix potencial d'escalfament global (GWP).
Els agents escumants de tipus HFC van ser en el seu moment substituts del CFC-11 i l'HCFC-141b, però el valor de GWP dels compostos de tipus HFC encara és relativament alt, cosa que no afavoreix la protecció del medi ambient. Per tant, en els darrers anys, l'enfocament del desenvolupament d'agents escumants en el sector de la construcció s'ha desplaçat cap a alternatives de baix GWP.
Pros i contres dels agents escumosos
Com a material aïllant, l'escuma rígida de poliuretà té molts avantatges, com ara un excel·lent rendiment d'aïllament tèrmic, una bona resistència mecànica, un bon rendiment d'absorció acústica, una vida útil estable a llarg termini, etc.
Com a auxiliar important en la preparació d'escuma rígida de poliuretà, l'agent escumant té un impacte important en el rendiment, el cost i la protecció ambiental dels materials d'aïllament tèrmic. Els avantatges de l'agent escumant químic són la velocitat d'escuma ràpida, l'escuma uniforme, la possibilitat d'ús en una àmplia gamma de temperatura i humitat, la possibilitat d'obtenir una alta taxa d'escuma, per tal de preparar escuma rígida de poliuretà d'alt rendiment.
Tanmateix, els agents escumants químics poden produir gasos nocius, com ara diòxid de carboni, monòxid de carboni i òxids de nitrogen, que causen contaminació al medi ambient. L'avantatge de l'agent escumant físic és que no produeix gasos nocius, té poc impacte sobre el medi ambient i també pot obtenir una mida de bombolla més petita i un millor rendiment d'aïllament. Tanmateix, els agents escumants físics tenen una velocitat d'escuma relativament lenta i requereixen una temperatura i humitat més elevades per funcionar al màxim.
Com a material aïllant, l'escuma rígida de poliuretà té molts avantatges, com ara un excel·lent rendiment d'aïllament tèrmic, una bona resistència mecànica, un bon rendiment d'absorció acústica, una vida útil estable a llarg termini, etc.
Com a auxiliar important en la preparació deescuma dura de poliuretà, l'agent escumant té un impacte important en el rendiment, el cost i la protecció ambiental dels materials d'aïllament tèrmic. Els avantatges de l'agent escumant químic són la velocitat d'escuma ràpida, l'escuma uniforme, es pot utilitzar en una àmplia gamma de temperatura i humitat, pot obtenir una alta taxa d'escuma, per tal de preparar escuma rígida de poliuretà d'alt rendiment.
Tanmateix, els agents escumants químics poden produir gasos nocius, com ara diòxid de carboni, monòxid de carboni i òxids de nitrogen, que causen contaminació al medi ambient. L'avantatge de l'agent escumant físic és que no produeix gasos nocius, té poc impacte sobre el medi ambient i també pot obtenir una mida de bombolla més petita i un millor rendiment d'aïllament. Tanmateix, els agents escumants físics tenen una velocitat d'escuma relativament lenta i requereixen una temperatura i humitat més elevades per funcionar al màxim.
Tendència de desenvolupament futur
La tendència dels agents escumants en la futura indústria de la construcció és principalment cap al desenvolupament de substituts de baix GWP. Per exemple, les alternatives al CO2, l'HFO i l'aigua, que tenen un baix GWP, zero ODP i altres rendiments ambientals, s'han utilitzat àmpliament en la producció d'escuma rígida de poliuretà. A més, a mesura que la tecnologia dels materials d'aïllament d'edificis continuï desenvolupant-se, l'agent escumant desenvoluparà encara més rendiments excel·lents, com ara un millor rendiment d'aïllament, una taxa d'escuma més alta i una mida de bombolla més petita.
En els darrers anys, les empreses químiques organofluorades nacionals i estrangeres han estat buscant i desenvolupant activament nous agents escumants físics que contenen fluor, inclosos els agents escumants d'olefines fluorades (HFO), que s'anomenen agents escumants de quarta generació i són un agent escumant físic amb bona conductivitat tèrmica en fase gasosa i beneficis ambientals.
Data de publicació: 21 de juny de 2024