Ehitusväljal kasutatava polüuretaani jäiga vahu jaoks vahustamisaine kasutuselevõtt
Kuna kaasaegsete hoonete kasvavad nõuded energiasäästmiseks ja keskkonnakaitseks on, muutub ehitusmaterjalide soojusisolatsiooni jõudlus üha olulisemaks. Nende hulgas on polüuretaan jäik vaht suurepärane soojusisolatsioonimaterjal, millel on head mehaanilised omadused, madal soojusjuhtivus ja muud eelised, seega kasutatakse seda laialdaselt hoone isolatsiooni valdkonnas.
Vahustusvahend on üks peamisi lisaaineid polüuretaani kõva vahu tootmisel. Selle toimimismehhanismi kohaselt võib selle jagada kahte kategooriasse: keemiline vahustusvahend ja füüsikaline vahustusvahend.
Vaht agentide klassifikatsioon
Keemiline vahtvahend on lisand, mis toodab gaasi- ja vahtude polüuretaanmaterjale isotsüanaatide ja polüoolide reaktsiooni ajal. Vesi esindab keemilist vahtvahendit, mis reageerib isotsüanaadi komponendiga süsinikdioksiidi gaasi moodustamiseks, et vahustada polüuretaanmaterjali. Füüsiline vahustusvahend on lisand, mis on lisatud polüuretaan kõva vahu tootmisprotsessis, mis vahustab polüuretaanmaterjale läbi gaasi füüsilise toimimise. Füüsikalised vahtmaterjalid on peamiselt madala keetmise orgaanilised ühendid, näiteks hüdrofluorokarbonid (HFC) või alkaani (HC) ühendid.
Arendusprotsessvahuagent1950. aastate lõpus kasutas DuPont Company trichloro-fluorometaani (CFC-11) polüuretaan kõva vahuvahuna ja saadi parema toote jõudluse, alates sellest ajast alates on CFC-11 laialdaselt kasutatud polüuretaanitud kõva vahtväljal. Kuna CFC-11 osutus osoonikihi kahjustamiseks, lakkasid Lääne-Euroopa riigid CFC-11 kasutamise 1994. aasta lõpuks ning Hiina keelas CFC-11 tootmise ja kasutamise ka 2007. aastal. Seejärel keelasid Ameerika Ühendriigid ja Euroopa CFC-11 asendamise HCFC-141b kasutamise vastavalt 2003 ja 2004. Keskkonnateadlikkuse suurenemisel hakkavad riigid arendama ja kasutama madala globaalse soojenemispotentsiaaliga (GWP) alternatiive.
Kunagi asendati HFC-tüüpi vahviained CFC-11 ja HCFC-141b, kuid HFC-tüüpi ühendite GWP väärtus on endiselt suhteliselt kõrge, mis ei soodusta keskkonnakaitset. Seetõttu on viimastel aastatel ehitussektoris vahtmaterjalide arenduskeskkond nihkunud madala GWP alternatiividele.
Vahtmaterjalide plussid ja miinused
Omamoodi isolatsioonimaterjalina on polüuretaan jäiga vaht palju eeliseid, näiteks suurepärane soojus isolatsiooni jõudlus, hea mehaaniline tugevus, hea heli neeldumise jõudlus, pikaajaline stabiilne kasutusaeg ja nii edasi.
Polüuretaani kõva vahu valmistamisel oluliseks abiks on vahustamisaine oluline mõju soojusisolatsioonimaterjalide jõudlusele, kuludele ja keskkonnakaitsele. Keemilise vahustamisvahendi eelised on kiire vahutamiskiirus, ühtlane vahutamine, saab kasutada laias temperatuuri ja niiskuse vahemikus, võib saada kõrge vahutamiskiiruse, et valmistada ette suure jõudlusega polüuretaanvahtu.
Keemilised vahtmained võivad aga toota kahjulikke gaase, näiteks süsinikdioksiid, süsinikmonooksiid ja lämmastikoksiidid, põhjustades keskkonnale reostust. Füüsilise vahtvahendi eeliseks on see, et see ei tekita kahjulikke gaase, mõjutab keskkonda vähe ja võib saada ka väiksema mulli suuruse ja parema isolatsiooni jõudluse. Füüsikaliste vahtvahenditel on aga suhteliselt aeglane vahutamiskiirus ja nende parimal juhul vajavad kõrgemat temperatuuri ja niiskust.
Omamoodi isolatsioonimaterjalina on polüuretaan jäiga vaht palju eeliseid, näiteks suurepärane soojus isolatsiooni jõudlus, hea mehaaniline tugevus, hea heli neeldumise jõudlus, pikaajaline stabiilne kasutusaeg ja nii edasi.
Oluliseks abikspolüuretaan kõva vaht, Vahustamisainel on oluline mõju soojusisolatsioonimaterjalide jõudlusele, kuludele ja keskkonnakaitsele. Keemilise vahustamisvahendi eelised on kiire vahutamiskiirus, ühtlane vahutamine, saab kasutada laias temperatuuri ja niiskuse vahemikus, võib saada kõrge vahutamiskiiruse, et valmistada ette suure jõudlusega polüuretaanvahtu.
Keemilised vahtmained võivad aga toota kahjulikke gaase, näiteks süsinikdioksiid, süsinikmonooksiid ja lämmastikoksiidid, põhjustades keskkonnale reostust. Füüsilise vahtvahendi eeliseks on see, et see ei tekita kahjulikke gaase, mõjutab keskkonda vähe ja võib saada ka väiksema mulli suuruse ja parema isolatsiooni jõudluse. Füüsikaliste vahtvahenditel on aga suhteliselt aeglane vahutamiskiirus ja nende parimal juhul vajavad kõrgemat temperatuuri ja niiskust.
Tulevane arengusuund
Tulevases ehitustööstuses vahutavate esindajate suundumus on peamiselt madalate GWP asendajate arendamisel. Näiteks on polüuretaan jäika vahu tootmisel laialdaselt kasutatud CO2, HFO ja vee alternatiivid, millel on madal GWP, null ODP ja muud keskkonnaalased jõudlused. Lisaks, kuna hoone isolatsiooniainetehnoloogia areneb jätkuvalt, areneb vahustamisagent veelgi suuremat jõudlust, näiteks parem isolatsiooni jõudlus, suurem vahmimiskiirus ja väiksem mulli suurus.
Viimastel aastatel on kodumaised ja välismaised organofluoriini keemiaettevõtted otsinud ja arendanud aktiivselt uusi fluori sisaldavaid füüsikalisi vahutavaid aineid, sealhulgas fluoritud olefiinide (HFO) vahutavaid aineid, mida nimetatakse neljanda põlvkonna vahutamisaineteks ja on hea gaasi faasi termilise juhtivuse ja keskkonna hüvitiste füüsilise vahutava ainega.
Postiaeg: 21. juuni 20124