Uvedba penilnega sredstva za poliuretansko trdo peno, ki se uporablja v gradbeništvu
Z naraščajočimi zahtevami sodobnih stavb po varčevanju z energijo in varstvu okolja postaja toplotnoizolacijska učinkovitost gradbenih materialov vse pomembnejša. Med njimi je poliuretanska trda pena odličen toplotnoizolacijski material z dobrimi mehanskimi lastnostmi, nizko toplotno prevodnostjo in drugimi prednostmi, zato se pogosto uporablja na področju izolacije stavb.
Penilno sredstvo je eden glavnih dodatkov pri proizvodnji poliuretanske trde pene. Glede na mehanizem delovanja ga lahko razdelimo v dve kategoriji: kemično penilno sredstvo in fizikalno penilno sredstvo.
Klasifikacija penilnih sredstev
Kemično penilo je dodatek, ki med reakcijo izocianatov in poliolov proizvaja plin in peni poliuretanske materiale. Voda je predstavnik kemičnega penila, ki reagira z izocianatno komponento in tvori ogljikov dioksid, s čimer peni poliuretanski material. Fizikalno penilo je dodatek, ki se doda v proizvodnem procesu poliuretanske trde pene in peni poliuretanske materiale s fizikalnim delovanjem plina. Fizikalna penila so večinoma organske spojine z nizkim vreliščem, kot so fluoroogljikovodiki (HFC) ali alkanske spojine (HC).
Razvojni procespenasto sredstvoKonec petdesetih let prejšnjega stoletja je podjetje DuPont začelo uporabljati triklorofluorometan (CFC-11) kot penilno sredstvo iz poliuretanske trde pene in doseglo boljšo učinkovitost izdelka. Od takrat se CFC-11 pogosto uporablja na področju poliuretanske trde pene. Ker se je izkazalo, da CFC-11 poškoduje ozonski plašč, so zahodnoevropske države do konca leta 1994 prenehale uporabljati CFC-11, Kitajska pa je leta 2007 prepovedala proizvodnjo in uporabo CFC-11. Nato so Združene države Amerike in Evropa leta 2003 oziroma 2004 prepovedale uporabo nadomestka za CFC-11, HCFC-141b. Z naraščajočo okoljsko ozaveščenostjo države začenjajo razvijati in uporabljati alternative z nizkim potencialom globalnega segrevanja (GWP).
Penila tipa HFC so bila nekoč nadomestek za CFC-11 in HCFC-141b, vendar je vrednost GWP spojin tipa HFC še vedno relativno visoka, kar ni ugodno za varstvo okolja. Zato se je v zadnjih letih razvoj penil v gradbenem sektorju osredotočil na alternative z nizkim GWP.
Prednosti in slabosti penilnih sredstev
Kot izolacijski material ima poliuretanska trda pena številne prednosti, kot so odlična toplotna izolacija, dobra mehanska trdnost, dobra absorpcija zvoka, dolgotrajna stabilna življenjska doba in tako naprej.
Kot pomembno pomožno sredstvo pri pripravi poliuretanske trde pene ima penilo pomemben vpliv na delovanje, stroške in varstvo okolja pri toplotnoizolacijskih materialih. Prednosti kemičnega penilnega sredstva so hitra hitrost penjenja, enakomerno penjenje, možnost uporabe v širokem razponu temperatur in vlažnosti ter visoka stopnja penjenja, kar omogoča pripravo visokozmogljive poliuretanske trde pene.
Vendar pa lahko kemična penila proizvajajo škodljive pline, kot so ogljikov dioksid, ogljikov monoksid in dušikovi oksidi, kar povzroča onesnaževanje okolja. Prednost fizičnega penjenega sredstva je, da ne proizvaja škodljivih plinov, ima majhen vpliv na okolje in omogoča doseganje manjših mehurčkov ter boljše izolacijske učinkovitosti. Vendar pa imajo fizična penila relativno počasno hitrost penjenja in za optimalno delovanje zahtevajo višjo temperaturo in vlažnost.
Kot izolacijski material ima poliuretanska trda pena številne prednosti, kot so odlična toplotna izolacija, dobra mehanska trdnost, dobra absorpcija zvoka, dolgotrajna stabilna življenjska doba in tako naprej.
Kot pomemben pripomoček pri pripravitrda poliuretanska penaPenilno sredstvo ima pomemben vpliv na delovanje, stroške in varstvo okolja pri toplotnoizolacijskih materialih. Prednosti kemičnega penilnega sredstva so hitra hitrost penjenja, enakomerno penjenje, možnost uporabe v širokem razponu temperatur in vlažnosti ter visoka stopnja penjenja, kar omogoča pripravo visokozmogljive poliuretanske trde pene.
Vendar pa lahko kemična penila proizvajajo škodljive pline, kot so ogljikov dioksid, ogljikov monoksid in dušikovi oksidi, kar povzroča onesnaževanje okolja. Prednost fizičnega penjenega sredstva je, da ne proizvaja škodljivih plinov, ima majhen vpliv na okolje in omogoča doseganje manjših mehurčkov ter boljše izolacijske učinkovitosti. Vendar pa imajo fizična penila relativno počasno hitrost penjenja in za optimalno delovanje zahtevajo višjo temperaturo in vlažnost.
Prihodnji razvojni trend
Trend penilnih sredstev v prihodnji gradbeni industriji je predvsem v smeri razvoja nadomestkov z nizkim GWP. Na primer, alternative CO2, HFO in vode, ki imajo nizek GWP, ničelni ODP in druge okoljske lastnosti, se pogosto uporabljajo pri proizvodnji poliuretanske trde pene. Poleg tega bo penilno sredstvo z nadaljnjim razvojem tehnologije izolacijskih materialov za gradbeništvo še bolj odlično delovalo, kot so boljša izolacijska lastnost, večja stopnja penjenja in manjša velikost mehurčkov.
V zadnjih letih domača in tuja podjetja za organofluorne kemikalije aktivno iščejo in razvijajo nova fizikalna penila, ki vsebujejo fluor, vključno s penili na osnovi fluoriranih olefinov (HFO), ki se imenujejo penila četrte generacije in so fizikalna penila z dobro toplotno prevodnostjo v plinski fazi in okoljskimi koristmi.
Čas objave: 21. junij 2024