Zavedení pěnidla pro polyuretanovou tuhou pěnu používanou ve stavebnictví
S rostoucími požadavky moderních budov na úsporu energie a ochranu životního prostředí se tepelně izolační vlastnosti stavebních materiálů stávají stále důležitějšími. Mezi nimi je polyuretanová tuhá pěna vynikajícím tepelně izolačním materiálem s dobrými mechanickými vlastnostmi, nízkou tepelnou vodivostí a dalšími výhodami, takže se široce používá v oblasti izolace budov.
Pěnidlo je jednou z hlavních přísad při výrobě polyuretanové tvrdé pěny. Podle mechanismu účinku se dělí do dvou kategorií: chemické pěnidlo a fyzikální pěnidlo.
Klasifikace pěnidel
Chemické pěnidlo je přísada, která produkuje plyn a napěňuje polyuretanové materiály během reakce isokyanátů a polyolů. Voda je zástupcem chemického pěnidla, které reaguje s isokyanátovou složkou za vzniku oxidu uhličitého, čímž se polyuretanový materiál napění. Fyzikální pěnidlo je přísada přidávaná do výrobního procesu polyuretanové tvrdé pěny, která napěňuje polyuretanové materiály fyzikálním působením plynu. Fyzikální pěnidla jsou převážně nízkovroucí organické sloučeniny, jako jsou fluorované uhlovodíky (HFC) nebo alkany (HC).
Proces vývojepěnidloKoncem 50. let 20. století začala společnost DuPont používat trichlorfluormethan (CFC-11) jako pěnidlo pro výrobu tvrdé polyuretanové pěny a dosáhla lepších produktových vlastností. Od té doby se CFC-11 široce používá v oblasti výroby tvrdé polyuretanové pěny. Protože se prokázalo, že CFC-11 poškozuje ozonovou vrstvu, západoevropské země přestaly CFC-11 používat do konce roku 1994 a Čína také v roce 2007 zakázala výrobu a používání CFC-11. Následně Spojené státy a Evropa v letech 2003 a 2004 zakázaly používání náhrady CFC-11, HCFC-141b. S rostoucím environmentálním povědomím začínají země vyvíjet a používat alternativy s nízkým potenciálem globálního oteplování (GWP).
Pěnidla typu HFC byla kdysi náhradou za CFC-11 a HCFC-141b, ale hodnota GWP sloučenin typu HFC je stále relativně vysoká, což nepřispívá k ochraně životního prostředí. Proto se v posledních letech vývoj pěnidel ve stavebnictví přesunul k alternativám s nízkým GWP.
Výhody a nevýhody pěnivých činidel
Jako druh izolačního materiálu má polyuretanová tuhá pěna mnoho výhod, jako jsou vynikající tepelněizolační vlastnosti, dobrá mechanická pevnost, dobrá zvuková pohltivost, dlouhodobá stabilní životnost atd.
Jako důležitá pomocná látka při přípravě polyuretanové tvrdé pěny má pěnidlo významný vliv na výkon, cenu a ochranu životního prostředí tepelně izolačních materiálů. Výhodami chemického pěnidla je vysoká rychlost pěnění, rovnoměrné pěnění, možnost použití v širokém rozsahu teplot a vlhkosti a vysoká rychlost pěnění, což umožňuje přípravu vysoce výkonné polyuretanové tvrdé pěny.
Chemická pěnidla však mohou produkovat škodlivé plyny, jako je oxid uhličitý, oxid uhelnatý a oxidy dusíku, které znečišťují životní prostředí. Výhodou fyzikálního pěnidla je, že neprodukuje škodlivé plyny, má malý dopad na životní prostředí a může také dosáhnout menší velikosti bublin a lepších izolačních vlastností. Fyzikální pěnidla však mají relativně pomalou rychlost pěnění a pro dosažení nejlepšího výkonu vyžadují vyšší teplotu a vlhkost.
Jako druh izolačního materiálu má polyuretanová tuhá pěna mnoho výhod, jako jsou vynikající tepelněizolační vlastnosti, dobrá mechanická pevnost, dobrá zvuková pohltivost, dlouhodobá stabilní životnost atd.
Jako důležitá pomocná látka při přípravětvrdá polyuretanová pěnaPěnidlo má důležitý vliv na výkon, cenu a ochranu životního prostředí tepelně izolačních materiálů. Výhody chemického pěnidla jsou vysoká rychlost pěnění, rovnoměrné pěnění, lze jej použít v širokém rozsahu teplot a vlhkosti a dosáhnout vysoké rychlosti pěnění, což umožňuje přípravu vysoce výkonné polyuretanové tuhé pěny.
Chemická pěnidla však mohou produkovat škodlivé plyny, jako je oxid uhličitý, oxid uhelnatý a oxidy dusíku, které znečišťují životní prostředí. Výhodou fyzikálního pěnidla je, že neprodukuje škodlivé plyny, má malý dopad na životní prostředí a může také dosáhnout menší velikosti bublin a lepších izolačních vlastností. Fyzikální pěnidla však mají relativně pomalou rychlost pěnění a pro dosažení nejlepšího výkonu vyžadují vyšší teplotu a vlhkost.
Trend budoucího vývoje
Trend pěnidel v budoucím stavebnictví směřuje především k vývoji náhražek s nízkým GWP. Například alternativy CO2, HFO a vody, které mají nízký GWP, nulový ODP a další environmentální vlastnosti, se široce používají při výrobě polyuretanové tuhé pěny. Kromě toho, s dalším vývojem technologie izolačních materiálů pro budovy, bude pěnidlo dále rozvíjet vynikající vlastnosti, jako je lepší izolační výkon, vyšší rychlost pěnění a menší velikost bublin.
V posledních letech se domácí i zahraniční podniky zabývající se organofluorovou chemií aktivně zabývají hledáním a vývojem nových fyzikálních pěnidel obsahujících fluor, včetně pěnidel na bázi fluorovaných olefinů (HFO), která se nazývají pěnidla čtvrté generace a představují fyzikální pěnidla s dobrou tepelnou vodivostí v plynné fázi a environmentálními výhodami.
Čas zveřejnění: 21. června 2024