Ehitusvaldkonnas kasutatava polüuretaanist jäiga vahu vahustaja tutvustus
Tänapäevaste hoonete energiasäästu ja keskkonnakaitsenõuete kasvades muutub ehitusmaterjalide soojusisolatsiooniomadus üha olulisemaks. Nende hulgas on polüuretaanist jäik vaht suurepärane soojusisolatsioonimaterjal, millel on head mehaanilised omadused, madal soojusjuhtivus ja muud eelised, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt hoonete isolatsiooni valdkonnas.
Vahttekitaja on üks peamisi lisandeid polüuretaanist kõvavahu tootmisel. Toimemehhanismi järgi saab selle jagada kahte kategooriasse: keemiline vahtekitaja ja füüsikaline vahtekitaja.
Vahtainete klassifikatsioon
Keemiline vahustaja on lisand, mis tekitab isotsüanaatide ja polüoolide reaktsiooni käigus gaasi ja vahustab polüuretaanmaterjale. Keemilise vahustaja esindaja on vesi, mis reageerib isotsüanaatkomponendiga, moodustades süsinikdioksiidi gaasi ja vahustades polüuretaanmaterjali. Füüsikaline vahustaja on polüuretaanist kõvavahu tootmisprotsessis lisatav lisand, mis vahustab polüuretaanmaterjale gaasi füüsikalise toime abil. Füüsikalised vahustajad on peamiselt madala keemistemperatuuriga orgaanilised ühendid, näiteks fluorosüsivesinikud (HFC) või alkaaniühendid (HC).
Arenguprotsessvahustaja1950. aastate lõpus hakkas DuPont kasutama polüuretaanist kõvavahu vahustajana triklorofluorometaani (CFC-11) ja saavutas parema toote toimivuse. Sellest ajast alates on CFC-11 laialdaselt kasutatud polüuretaanist kõvavahu valdkonnas. Kuna CFC-11 osoonikihti kahjustavaks osooniti osooninud, lõpetasid Lääne-Euroopa riigid CFC-11 kasutamise 1994. aasta lõpuks ja Hiina keelas CFC-11 tootmise ja kasutamise 2007. aastal. Seejärel keelasid Ameerika Ühendriigid ja Euroopa CFC-11 asendaja HCFC-141b kasutamise vastavalt 2003. ja 2004. aastal. Keskkonnateadlikkuse kasvades hakkavad riigid välja töötama ja kasutama madala globaalse soojenemise potentsiaaliga (GWP) alternatiive.
HFC-tüüpi vahutamisvahendid olid kunagi CFC-11 ja HCFC-141b asendajad, kuid HFC-tüüpi ühendite globaalse soojenemise potentsiaaliga (GWP) väärtus on endiselt suhteliselt kõrge, mis ei soodusta keskkonnakaitset. Seetõttu on viimastel aastatel ehitussektoris vahutamisvahendite arendamise fookus nihkunud madala GWP-ga alternatiividele.
Vahtainete plussid ja miinused
Polüuretaanist jäigal vahul kui isolatsioonimaterjalil on palju eeliseid, näiteks suurepärane soojusisolatsioonivõime, hea mehaaniline tugevus, hea heli neeldumise võime, pikaajaline stabiilne kasutusiga ja nii edasi.
Polüuretaanist kõvavahu valmistamisel olulise abiainena on vahustusainel oluline mõju soojusisolatsioonimaterjalide toimivusele, maksumusele ja keskkonnakaitsele. Keemilise vahustusaine eelised on kiire vahustamiskiirus, ühtlane vahustamine, kasutatav laias temperatuuri- ja niiskusvahemikus ning kõrge vahustamiskiiruse saavutamine, mis võimaldab valmistada kõrgjõudlusega polüuretaanist jäika vahtu.
Keemilised vahustajad võivad aga toota kahjulikke gaase, nagu süsinikdioksiid, süsinikmonooksiid ja lämmastikoksiidid, mis põhjustavad keskkonnareostust. Füüsikalise vahustaja eeliseks on see, et see ei tooda kahjulikke gaase, avaldab keskkonnale vähe mõju ning võimaldab saavutada väiksema mulli suuruse ja parema isolatsioonivõime. Füüsikalistel vahustajatel on aga suhteliselt aeglane vahustumiskiirus ning parima toimivuse saavutamiseks on vaja kõrgemat temperatuuri ja niiskust.
Polüuretaanist jäigal vahul kui isolatsioonimaterjalil on palju eeliseid, näiteks suurepärane soojusisolatsioonivõime, hea mehaaniline tugevus, hea heli neeldumise võime, pikaajaline stabiilne kasutusiga ja nii edasi.
Olulise abivahendina ettevalmistamiselkõva polüuretaanvahtVahustusagensil on oluline mõju soojusisolatsioonimaterjalide toimivusele, maksumusele ja keskkonnakaitsele. Keemilise vahustusagensi eelisteks on kiire vahustamiskiirus, ühtlane vahustamine, kasutatav laias temperatuuri- ja niiskusvahemikus ning kõrge vahustamiskiiruse saavutamine, et valmistada kõrgjõudlusega polüuretaanist jäika vahtu.
Keemilised vahustajad võivad aga toota kahjulikke gaase, nagu süsinikdioksiid, süsinikmonooksiid ja lämmastikoksiidid, mis põhjustavad keskkonnareostust. Füüsikalise vahustaja eeliseks on see, et see ei tooda kahjulikke gaase, avaldab keskkonnale vähe mõju ning võimaldab saavutada väiksema mulli suuruse ja parema isolatsioonivõime. Füüsikalistel vahustajatel on aga suhteliselt aeglane vahustumiskiirus ning parima toimivuse saavutamiseks on vaja kõrgemat temperatuuri ja niiskust.
Tulevane arengusuund
Tuleviku ehitustööstuses on vahustusainete trend peamiselt madala globaalse soojenemise potentsiaaliga asendusainete väljatöötamise suunas. Näiteks on polüuretaanist jäiga vahu tootmisel laialdaselt kasutatud CO2, HFO ja vee alternatiive, millel on madal globaalse soojenemise potentsiaal, null osoonikihti tekitavat potentsiaali ja muud keskkonnatoimelised omadused. Lisaks, kuna hooneisolatsioonimaterjalide tehnoloogia areneb pidevalt, arendab vahustusaine veelgi suurepärasemaid omadusi, näiteks paremat isolatsioonivõimet, suuremat vahustuskiirust ja väiksemat mulli suurust.
Viimastel aastatel on nii kodumaised kui ka välismaised fluororgaaniliste keemiatoodete ettevõtted aktiivselt otsinud ja arendanud uusi fluori sisaldavaid füüsikalisi vahustusaineid, sealhulgas fluoritud olefiinide (HFO) vahustusaineid, mida nimetatakse neljanda põlvkonna vahustusaineteks ja mis on füüsikalised vahustusained, millel on hea gaasifaasi soojusjuhtivus ja keskkonnakasu.
Postituse aeg: 21. juuni 2024