معرفی عامل کف ساز برای فوم سخت پلی اورتان مورد استفاده در زمینه ساخت و ساز
با افزایش نیازهای ساختمانهای مدرن برای صرفهجویی در مصرف انرژی و حفاظت از محیط زیست، عملکرد عایق حرارتی مصالح ساختمانی اهمیت بیشتری پیدا میکند. در میان آنها، فوم سخت پلی اورتان یک ماده عایق حرارتی عالی است که دارای خواص مکانیکی خوب، رسانایی حرارتی کم و سایر مزایا میباشد، بنابراین به طور گسترده در زمینه عایق کاری ساختمان مورد استفاده قرار میگیرد.
عامل فوم ساز یکی از افزودنیهای اصلی در تولید فوم سخت پلی اورتان است که با توجه به مکانیسم عمل آن، میتوان آن را به دو دسته عامل فوم ساز شیمیایی و عامل فوم ساز فیزیکی تقسیم کرد.
طبقه بندی عوامل کف ساز
عامل فوم شیمیایی افزودنیای است که در طول واکنش ایزوسیاناتها و پلیالها، گاز تولید میکند و مواد پلییورتان را فوم میکند. آب نماینده عامل فوم شیمیایی است که با جزء ایزوسیانات واکنش میدهد تا گاز دیاکسید کربن تشکیل دهد و ماده پلییورتان را فوم کند. عامل فومساز فیزیکی افزودنیای است که در فرآیند تولید فوم سخت پلییورتان اضافه میشود و از طریق عمل فیزیکی گاز، مواد پلییورتان را فوم میکند. عوامل فومساز فیزیکی عمدتاً ترکیبات آلی با نقطه جوش پایین مانند هیدروفلوئوروکربنها (HFC) یا ترکیبات آلکان (HC) هستند.
فرآیند توسعه ازعامل فومشرکت دوپونت در اواخر دهه ۱۹۵۰ از تری کلرو-فلورومتان (CFC-11) به عنوان عامل فوم ساز فوم سخت پلی اورتان استفاده کرد و عملکرد محصول بهتری به دست آورد. از آن زمان، CFC-11 به طور گسترده در زمینه فوم سخت پلی اورتان مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجایی که CFC-11 به لایه ازن آسیب میرساند، کشورهای اروپای غربی استفاده از CFC-11 را تا پایان سال ۱۹۹۴ متوقف کردند و چین نیز تولید و استفاده از CFC-11 را در سال ۲۰۰۷ ممنوع کرد. متعاقباً، ایالات متحده و اروپا به ترتیب در سالهای ۲۰۰۳ و ۲۰۰۴ استفاده از جایگزین CFC-11 یعنی HCFC-141b را ممنوع کردند. با افزایش آگاهی زیستمحیطی، کشورها شروع به توسعه و استفاده از جایگزینهایی با پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) کم کردهاند.
عوامل فوم از نوع Hfc زمانی جایگزین CFC-11 و HCFC-141b بودند، اما مقدار GWP ترکیبات از نوع HFC هنوز نسبتاً بالاست که برای حفاظت از محیط زیست مفید نیست. بنابراین، در سالهای اخیر، تمرکز توسعه عوامل فوم در بخش ساخت و ساز به سمت جایگزینهای کم GWP تغییر یافته است.
مزایا و معایب عوامل کف ساز
به عنوان نوعی ماده عایق، فوم سخت پلی اورتان مزایای بسیاری دارد، مانند عملکرد عالی عایق حرارتی، مقاومت مکانیکی خوب، عملکرد خوب جذب صدا، عمر مفید طولانی مدت و غیره.
به عنوان یک ماده کمکی مهم در تهیه فوم سخت پلی اورتان، عامل فوم ساز تأثیر مهمی بر عملکرد، هزینه و حفاظت از محیط زیست مواد عایق حرارتی دارد. مزایای عامل فوم ساز شیمیایی عبارتند از سرعت کف سازی سریع، کف سازی یکنواخت، قابلیت استفاده در طیف وسیعی از دما و رطوبت، امکان دستیابی به نرخ کف سازی بالا، به طوری که فوم سخت پلی اورتان با کارایی بالا تهیه شود.
با این حال، عوامل فوم شیمیایی میتوانند گازهای مضری مانند دی اکسید کربن، مونوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن تولید کنند که باعث آلودگی محیط زیست میشود. مزیت عامل فوم فیزیکی این است که گازهای مضر تولید نمیکند، تأثیر کمی بر محیط زیست دارد و همچنین میتواند اندازه حباب کوچکتر و عملکرد عایق بهتری را به دست آورد. با این حال، عوامل فوم فیزیکی سرعت کف کردن نسبتاً کندی دارند و برای عملکرد بهتر به دما و رطوبت بالاتری نیاز دارند.
به عنوان نوعی ماده عایق، فوم سخت پلی اورتان مزایای بسیاری دارد، مانند عملکرد عالی عایق حرارتی، مقاومت مکانیکی خوب، عملکرد خوب جذب صدا، عمر مفید طولانی مدت و غیره.
به عنوان یک ماده کمکی مهم در تهیهفوم سخت پلی اورتانعامل فومساز تأثیر مهمی بر عملکرد، هزینه و حفاظت از محیط زیست مواد عایق حرارتی دارد. مزایای عامل فومساز شیمیایی عبارتند از سرعت کفسازی سریع، کفسازی یکنواخت، قابلیت استفاده در طیف وسیعی از دما و رطوبت، امکان دستیابی به نرخ کفسازی بالا، به طوری که میتوان فوم سخت پلییورتان با کارایی بالا تهیه کرد.
با این حال، عوامل فوم شیمیایی میتوانند گازهای مضری مانند دی اکسید کربن، مونوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن تولید کنند که باعث آلودگی محیط زیست میشود. مزیت عامل فوم فیزیکی این است که گازهای مضر تولید نمیکند، تأثیر کمی بر محیط زیست دارد و همچنین میتواند اندازه حباب کوچکتر و عملکرد عایق بهتری را به دست آورد. با این حال، عوامل فوم فیزیکی سرعت کف کردن نسبتاً کندی دارند و برای عملکرد بهتر به دما و رطوبت بالاتری نیاز دارند.
روند توسعه آینده
روند عوامل فومساز در صنعت ساختمانسازی آینده عمدتاً به سمت توسعه جایگزینهایی با GWP پایین است. به عنوان مثال، جایگزینهای CO2، HFO و آب که GWP پایین، ODP صفر و سایر عملکرد زیستمحیطی دارند، به طور گسترده در تولید فوم سخت پلییورتان مورد استفاده قرار گرفتهاند. علاوه بر این، با پیشرفت فناوری مواد عایق ساختمان، عامل فومساز عملکرد عالیتری مانند عملکرد عایقبندی بهتر، سرعت کفسازی بالاتر و اندازه حباب کوچکتر را بیشتر توسعه خواهد داد.
در سالهای اخیر، شرکتهای شیمیایی ارگانوفلورین داخلی و خارجی به طور فعال در حال جستجو و توسعه عوامل فومساز فیزیکی جدید حاوی فلوئور، از جمله عوامل فومساز اولفینهای فلوئوردار (HFO) بودهاند که به عنوان عوامل فومساز نسل چهارم شناخته میشوند و یک عامل فومساز فیزیکی با رسانایی حرارتی خوب در فاز گازی و مزایای زیستمحیطی هستند.
زمان ارسال: ۲۱ ژوئن ۲۰۲۴
