Ehitusvaldkonnas kasutatava jäiga polüuretaanvahu vahuaine kasutuselevõtt
Kaasaegsete hoonete kasvavate energiasäästu- ja keskkonnakaitsenõuetega muutub ehitusmaterjalide soojusisolatsiooniomadused üha olulisemaks. Nende hulgas on jäik polüuretaanvaht suurepärane soojusisolatsioonimaterjal, millel on head mehaanilised omadused, madal soojusjuhtivus ja muud eelised, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt hoonete isolatsiooni valdkonnas.
Vahuaine on polüuretaankõva vahu valmistamisel üks peamisi lisandeid. Toimemehhanismi järgi võib selle jagada kahte kategooriasse: keemiline vahuaine ja füüsiline vahuaine.
Vahuainete klassifikatsioon
Keemiline vahuaine on lisand, mis tekitab isotsüanaatide ja polüoolide reaktsioonil gaasi ja vahutab polüuretaanmaterjale. Vesi on keemilise vahuaine esindaja, mis reageerib isotsüanaadi komponendiga, moodustades gaasilise süsinikdioksiidi ja vahutades polüuretaanmaterjali. Füüsiline vahuaine on kõva polüuretaanvahu tootmisprotsessis lisatav lisand, mis gaasi füüsikalise toimega vahutab polüuretaanmaterjale. Füüsikalised vahuained on peamiselt madala keemistemperatuuriga orgaanilised ühendid, nagu fluorosüsivesinikud (HFC) või alkaani (HC) ühendid.
Arendusprotsessvahuaine1950. aastate lõpus kasutas ettevõte DuPont triklorofluorometaani (CFC-11) kõva polüuretaanvahu vahu tekitajana ja saavutas toote parema jõudluse, sest sellest ajast alates on CFC-11 kõva polüuretaanvahu valdkonnas laialdaselt kasutatud. Kuna CFC-11 osutus osoonikihti kahjustavaks, lõpetasid Lääne-Euroopa riigid CFC-11 kasutamise 1994. aasta lõpuks ning Hiina keelas 2007. aastal ka CFC-11 tootmise ja kasutamise. Seejärel keelustasid USA ja Euroopa selle kasutamise. CFC-11 asendamine HCFC-141b vastavalt 2003. ja 2004. aastal. Keskkonnateadlikkuse kasvades hakkavad riigid välja töötama ja kasutama alternatiive, millel on madal globaalse soojenemise potentsiaal (GWP).
Hfc-tüüpi vahuained olid kunagi CFC-11 ja HCFC-141b asendajad, kuid HFC-tüüpi ühendite GWP väärtus on endiselt suhteliselt kõrge, mis ei soosi keskkonnakaitset. Seetõttu on viimastel aastatel ehitussektoris vahuainete arendamise fookus nihkunud madala GWP-ga alternatiividele.
Vahtainete plussid ja miinused
Omamoodi isolatsioonimaterjalina on jäigal polüuretaanvahul palju eeliseid, nagu suurepärane soojusisolatsioonivõime, hea mehaaniline tugevus, hea helineelduvus, pikaajaline stabiilne kasutusiga ja nii edasi.
Olulise abiainena kõva polüuretaanvahu valmistamisel on vahuainel oluline mõju soojusisolatsioonimaterjalide toimivusele, maksumusele ja keskkonnakaitsele. Keemilise vahutava aine eelised on kiire vahutamiskiirus, ühtlane vahutamine, seda saab kasutada laias temperatuuri- ja niiskusvahemikus, saavutada kõrge vahutamiskiirus, et valmistada suure jõudlusega polüuretaanist jäik vaht.
Keemilised vahuained võivad aga tekitada kahjulikke gaase, nagu süsinikdioksiid, süsinikmonooksiid ja lämmastikoksiidid, põhjustades keskkonnareostust. Füüsilise vahuaine eeliseks on see, et see ei tekita kahjulikke gaase, mõjutab keskkonda vähe ning võib saavutada ka väiksema mulli suuruse ja parema isolatsioonivõime. Füüsikalistel vahuainetel on aga suhteliselt aeglane vahutamiskiirus ning nende parimaks toimimiseks on vaja kõrgemat temperatuuri ja niiskust.
Omamoodi isolatsioonimaterjalina on jäigal polüuretaanvahul palju eeliseid, nagu suurepärane soojusisolatsioonivõime, hea mehaaniline tugevus, hea helineelduvus, pikaajaline stabiilne kasutusiga ja nii edasi.
Olulise abiainena valmistamiselpolüuretaan kõva vaht, vahutav aine mõjutab oluliselt soojusisolatsioonimaterjalide toimivust, maksumust ja keskkonnakaitset. Keemilise vahutava aine eelised on kiire vahutamiskiirus, ühtlane vahutamine, seda saab kasutada laias temperatuuri- ja niiskusvahemikus, saavutada kõrge vahutamiskiirus, et valmistada suure jõudlusega polüuretaanist jäik vaht.
Keemilised vahuained võivad aga tekitada kahjulikke gaase, nagu süsinikdioksiid, süsinikmonooksiid ja lämmastikoksiidid, põhjustades keskkonnareostust. Füüsilise vahuaine eeliseks on see, et see ei tekita kahjulikke gaase, mõjutab keskkonda vähe ning võib saavutada ka väiksema mulli suuruse ja parema isolatsioonivõime. Füüsikalistel vahuainetel on aga suhteliselt aeglane vahutamiskiirus ning nende parimaks toimimiseks on vaja kõrgemat temperatuuri ja niiskust.
Tuleviku arengusuund
Vahuainete suundumus tulevases ehitustööstuses on peamiselt madala GWP-ga asendajate väljatöötamisel. Näiteks jäiga polüuretaanvahu tootmisel on laialdaselt kasutatud CO2, HFO ja vee alternatiive, millel on madal GWP, null ODP ja muud keskkonnamõjud. Lisaks sellele, kuna hoone isolatsioonimaterjalide tehnoloogia areneb edasi, arendab vahuaine veelgi suurepärast jõudlust, näiteks paremat isolatsioonivõimet, suuremat vahutamiskiirust ja väiksemat mulli suurust.
Viimastel aastatel on kodumaised ja välismaised fluororgaanilised keemiaettevõtted aktiivselt otsinud ja arendanud uusi fluori sisaldavaid füüsikalisi vahustusaineid, sealhulgas fluoritud olefiine (HFO), mida nimetatakse neljanda põlvkonna vahustavateks aineteks ja mis on hea gaasiga füüsikalised vahuained. faasi soojusjuhtivus ja keskkonnakasu.
Postitusaeg: 21. juuni 2024