Zavedenie penotvorného činidla pre polyuretánovú tuhú penu používanú v stavebníctve
S rastúcimi požiadavkami moderných budov na úsporu energie a ochranu životného prostredia sa tepelnoizolačné vlastnosti stavebných materiálov stávajú čoraz dôležitejšími. Medzi nimi je polyuretánová tuhá pena vynikajúcim tepelnoizolačným materiálom s dobrými mechanickými vlastnosťami, nízkou tepelnou vodivosťou a ďalšími výhodami, takže sa široko používa v oblasti izolácie budov.
Penotvorné činidlo je jednou z hlavných prísad pri výrobe polyuretánovej tvrdej peny. Podľa mechanizmu účinku ho možno rozdeliť do dvoch kategórií: chemické penotvorné činidlo a fyzikálne penotvorné činidlo.
Klasifikácia penivých činidiel
Chemické penidlo je prísada, ktorá produkuje plyn a pení polyuretánové materiály počas reakcie izokyanátov a polyolov. Predstaviteľom chemického penidla je voda, ktorá reaguje s izokyanátovou zložkou za vzniku oxidu uhličitého, čím sa polyuretánový materiál napení. Fyzikálne penidlo je prísada pridávaná do výrobného procesu polyuretánovej tvrdej peny, ktorá napení polyuretánové materiály fyzikálnym pôsobením plynu. Fyzikálne penidlá sú prevažne organické zlúčeniny s nízkym bodom varu, ako sú fluórované uhľovodíky (HFC) alebo alkánové (HC) zlúčeniny.
Proces vývojapenidloKoncom 50. rokov 20. storočia spoločnosť DuPont začala používať trichlórfluórmetán (CFC-11) ako penotvorné činidlo pre tvrdú polyuretánovú penu a dosiahla lepší výkon produktu. Odvtedy sa CFC-11 široko používa v oblasti tvrdej polyuretánovej peny. Keďže sa preukázalo, že CFC-11 poškodzuje ozónovú vrstvu, západoeurópske krajiny prestali CFC-11 používať do konca roka 1994 a Čína tiež zakázala výrobu a používanie CFC-11 v roku 2007. Následne Spojené štáty a Európa v rokoch 2003 a 2004 zakázali používanie náhrady CFC-11, HCFC-141b. S rastúcim environmentálnym povedomím začínajú krajiny vyvíjať a používať alternatívy s nízkym potenciálom globálneho otepľovania (GWP).
Penidlá typu HFC boli kedysi náhradou za CFC-11 a HCFC-141b, ale hodnota GWP zlúčenín typu HFC je stále relatívne vysoká, čo neprispieva k ochrane životného prostredia. Preto sa v posledných rokoch vývoj penidiel v stavebníctve presunul k alternatívam s nízkym GWP.
Výhody a nevýhody penových činidiel
Ako druh izolačného materiálu má polyuretánová tuhá pena mnoho výhod, ako napríklad vynikajúce tepelnoizolačné vlastnosti, dobrú mechanickú pevnosť, dobrú zvukovú pohltivosť, dlhodobú stabilnú životnosť atď.
Ako dôležitá pomocná látka pri príprave polyuretánovej tvrdej peny má penotvorné činidlo významný vplyv na výkon, cenu a ochranu životného prostredia tepelnoizolačných materiálov. Výhody chemického penotvorného činidla sú vysoká rýchlosť penenia, rovnomerné penenie, možnosť použitia v širokom rozsahu teplôt a vlhkosti, vysoká rýchlosť penenia, čo umožňuje prípravu vysokoúčinnej polyuretánovej tvrdej peny.
Chemické peniace činidlá však môžu produkovať škodlivé plyny, ako je oxid uhličitý, oxid uhoľnatý a oxidy dusíka, ktoré spôsobujú znečistenie životného prostredia. Výhodou fyzikálneho peniacej látky je, že neprodukuje škodlivé plyny, má malý vplyv na životné prostredie a môže tiež dosiahnuť menšiu veľkosť bublín a lepší izolačný výkon. Fyzikálne peniace činidlá však majú relatívne pomalú rýchlosť penenia a na dosiahnutie čo najlepšieho výkonu vyžadujú vyššiu teplotu a vlhkosť.
Ako druh izolačného materiálu má polyuretánová tuhá pena mnoho výhod, ako napríklad vynikajúce tepelnoizolačné vlastnosti, dobrú mechanickú pevnosť, dobrú zvukovú pohltivosť, dlhodobú stabilnú životnosť atď.
Ako dôležitá pomocná látka pri prípravetvrdá polyuretánová penaPenotvorné činidlo má dôležitý vplyv na výkon, cenu a ochranu životného prostredia tepelnoizolačných materiálov. Výhody chemického penotvorného činidla sú vysoká rýchlosť penenia, rovnomerné penenie, možnosť použitia v širokom rozsahu teplôt a vlhkosti, vysoká rýchlosť penenia, čo umožňuje prípravu vysokoúčinnej polyuretánovej tuhej peny.
Chemické peniace činidlá však môžu produkovať škodlivé plyny, ako je oxid uhličitý, oxid uhoľnatý a oxidy dusíka, ktoré spôsobujú znečistenie životného prostredia. Výhodou fyzikálneho peniacej látky je, že neprodukuje škodlivé plyny, má malý vplyv na životné prostredie a môže tiež dosiahnuť menšiu veľkosť bublín a lepší izolačný výkon. Fyzikálne peniace činidlá však majú relatívne pomalú rýchlosť penenia a na dosiahnutie čo najlepšieho výkonu vyžadujú vyššiu teplotu a vlhkosť.
Trend budúceho vývoja
Trend penidiel v stavebníctve budúcnosti smeruje najmä k vývoju náhrad s nízkym GWP. Napríklad alternatívy CO2, HFO a vody, ktoré majú nízky GWP, nulový ODP a ďalšie environmentálne vlastnosti, sa široko používajú pri výrobe polyuretánovej tuhej peny. Okrem toho, s pokračujúcim vývojom technológie stavebných izolačných materiálov, penidlá budú ďalej rozvíjať vynikajúce vlastnosti, ako je lepší izolačný výkon, vyššia rýchlosť penenia a menšia veľkosť bublín.
V posledných rokoch domáce a zahraničné podniky zaoberajúce sa organofluórovou chemikáliou aktívne hľadajú a vyvíjajú nové fyzikálne peniace činidlá obsahujúce fluór, vrátane penivých činidiel na báze fluórovaných olefínov (HFO), ktoré sa nazývajú peniace činidlá štvrtej generácie a sú fyzikálnymi peniacimi činidlami s dobrou tepelnou vodivosťou v plynnej fáze a environmentálnymi výhodami.
Čas uverejnenia: 21. júna 2024