Introduzione dell'agente schiumogeno per la schiuma rigida di poliuretano utilizzata nel settore edile
Con le crescenti esigenze degli edifici moderni in termini di risparmio energetico e protezione ambientale, le prestazioni di isolamento termico dei materiali da costruzione diventano sempre più importanti. Tra questi, la schiuma rigida di poliuretano è un eccellente materiale isolante termico, con buone proprietà meccaniche, bassa conduttività termica e altri vantaggi, quindi è ampiamente utilizzata nel campo dell'isolamento degli edifici.
L'agente schiumogeno è uno dei principali additivi nella produzione di schiuma rigida di poliuretano. In base al suo meccanismo d'azione, può essere suddiviso in due categorie: agente schiumogeno chimico e agente schiumogeno fisico.
Classificazione degli agenti schiumogeni
Un agente schiumogeno chimico è un additivo che produce gas e schiuma materiali poliuretanici durante la reazione di isocianati e polioli. L'acqua è il rappresentante dell'agente chimico schiumogeno, che reagisce con il componente isocianato per formare anidride carbonica, in modo da schiumare il materiale poliuretanico. L'agente schiumogeno fisico è un additivo aggiunto nel processo di produzione della schiuma poliuretanica dura, che espande i materiali poliuretanici attraverso l'azione fisica del gas. Gli agenti schiumogeni fisici sono principalmente composti organici bassobollenti, come gli idrofluorocarburi (HFC) o i composti alcani (HC).
Il processo di sviluppo diagente schiumogenoiniziò alla fine degli anni '50, la società DuPont utilizzò il tricloro-fluorometano (CFC-11) come agente schiumogeno della schiuma poliuretanica dura e ottenne migliori prestazioni del prodotto, da allora il CFC-11 è stato ampiamente utilizzato nel campo della schiuma dura di poliuretano. Poiché il CFC-11 ha dimostrato di danneggiare lo strato di ozono, i paesi dell’Europa occidentale hanno smesso di usarlo entro la fine del 1994, e anche la Cina ha vietato la produzione e l’uso del CFC-11 nel 2007. Successivamente, gli Stati Uniti e l’Europa hanno vietato l’uso del CFC-11 di CFC-11 in sostituzione dell’HCFC-141b rispettivamente nel 2003 e nel 2004. Con l’aumento della consapevolezza ambientale, i paesi stanno iniziando a sviluppare e utilizzare alternative con un basso potenziale di riscaldamento globale (GWP).
Un tempo gli agenti schiumogeni di tipo HFC erano sostituti del CFC-11 e dell'HCFC-141b, ma il valore GWP dei composti di tipo HFC è ancora relativamente elevato, il che non favorisce la protezione dell'ambiente. Pertanto, negli ultimi anni, l’attenzione allo sviluppo degli agenti schiumogeni nel settore edile si è spostata verso alternative a basso GWP.
Pro e contro degli agenti schiumogeni
Come tipo di materiale isolante, la schiuma rigida di poliuretano presenta molti vantaggi, come eccellenti prestazioni di isolamento termico, buona resistenza meccanica, buone prestazioni di assorbimento acustico, durata di servizio stabile a lungo termine e così via.
In quanto importante ausiliario nella preparazione della schiuma rigida di poliuretano, l'agente schiumogeno ha un impatto importante sulle prestazioni, sui costi e sulla protezione ambientale dei materiali di isolamento termico. I vantaggi dell'agente schiumogeno chimico sono l'elevata velocità di schiumatura, la formazione di schiuma uniforme, la possibilità di utilizzo in un'ampia gamma di temperature e umidità, la possibilità di ottenere un tasso di schiumatura elevato, in modo da preparare schiuma rigida di poliuretano ad alte prestazioni.
Tuttavia, gli agenti schiumogeni chimici possono produrre gas nocivi, come anidride carbonica, monossido di carbonio e ossidi di azoto, causando inquinamento dell'ambiente. Il vantaggio dell'agente schiumogeno fisico è che non produce gas nocivi, ha un impatto minimo sull'ambiente e può anche ottenere bolle di dimensioni più piccole e migliori prestazioni di isolamento. Tuttavia, gli agenti schiumogeni fisici hanno un tasso di schiuma relativamente lento e richiedono temperature e umidità più elevate per funzionare al meglio.
Come tipo di materiale isolante, la schiuma rigida di poliuretano presenta molti vantaggi, come eccellenti prestazioni di isolamento termico, buona resistenza meccanica, buone prestazioni di assorbimento acustico, durata di servizio stabile a lungo termine e così via.
Come importante ausiliario nella preparazione dipoliuretano espanso rigido, l'agente schiumogeno ha un impatto importante sulle prestazioni, sui costi e sulla protezione ambientale dei materiali di isolamento termico. I vantaggi dell'agente schiumogeno chimico sono l'elevata velocità di schiumatura, la formazione di schiuma uniforme, la possibilità di utilizzo in un'ampia gamma di temperature e umidità, la possibilità di ottenere un tasso di schiumatura elevato, in modo da preparare schiuma rigida di poliuretano ad alte prestazioni.
Tuttavia, gli agenti schiumogeni chimici possono produrre gas nocivi, come anidride carbonica, monossido di carbonio e ossidi di azoto, causando inquinamento dell'ambiente. Il vantaggio dell'agente schiumogeno fisico è che non produce gas nocivi, ha un impatto minimo sull'ambiente e può anche ottenere bolle di dimensioni più piccole e migliori prestazioni di isolamento. Tuttavia, gli agenti schiumogeni fisici hanno un tasso di schiuma relativamente lento e richiedono temperature e umidità più elevate per funzionare al meglio.
Tendenza di sviluppo futuro
La tendenza degli agenti schiumogeni nel futuro settore edile è principalmente verso lo sviluppo di sostituti a basso GWP. Ad esempio, le alternative a CO2, HFO e acqua, che hanno un basso GWP, zero ODP e altre prestazioni ambientali, sono state ampiamente utilizzate nella produzione di schiuma rigida di poliuretano. Inoltre, man mano che la tecnologia dei materiali isolanti per l'edilizia continua a svilupparsi, l'agente schiumogeno svilupperà ulteriormente prestazioni più eccellenti, come migliori prestazioni di isolamento, tasso di formazione di schiuma più elevato e dimensioni delle bolle più piccole.
Negli ultimi anni, le imprese chimiche organofluorurate nazionali ed estere hanno cercato e sviluppato attivamente nuovi agenti schiumogeni fisici contenenti fluoro, compresi gli agenti schiumogeni a base di olefine fluorurate (HFO), che sono chiamati agenti schiumogeni di quarta generazione e sono un agente schiumogeno fisico con un buon gas conducibilità termica di fase e benefici ambientali.
Orario di pubblicazione: 21 giugno 2024