Introductie van schuimmiddel voor polyurethaanschuim dat wordt gebruikt in de bouwsector
Met de toenemende eisen die moderne gebouwen stellen aan energiebesparing en milieubescherming, worden de thermische isolatieprestaties van bouwmaterialen steeds belangrijker. Polyurethaanhardschuim is een uitstekend thermisch isolatiemateriaal, met goede mechanische eigenschappen, een lage thermische geleidbaarheid en andere voordelen. Het wordt dan ook veel gebruikt in de bouwisolatie.
Schuimmiddel is een van de belangrijkste additieven bij de productie van polyurethaanhardschuim. Afhankelijk van het werkingsmechanisme kan het worden onderverdeeld in twee categorieën: chemisch schuimmiddel en fysisch schuimmiddel.
Classificatie van schuimmiddelen
Een chemisch schuimmiddel is een additief dat gas produceert en polyurethaanmaterialen schuimt tijdens de reactie van isocyanaten en polyolen. Water is de vertegenwoordiger van het chemische schuimmiddel, dat reageert met de isocyanaatcomponent om koolstofdioxidegas te vormen, waardoor het polyurethaanmateriaal schuimt. Fysisch schuimmiddel is een additief dat wordt toegevoegd tijdens het productieproces van polyurethaanhardschuim en dat polyurethaanmaterialen schuimt door de fysieke werking van gas. Fysische schuimmiddelen zijn voornamelijk laagkokende organische verbindingen, zoals fluorkoolwaterstoffen (HFK's) of alkaanverbindingen (HC).
Het ontwikkelingsproces vanschuimmiddelIn de jaren vijftig begon DuPont met het gebruik van trichloorfluormethaan (CFC-11) als schuimmiddel voor polyurethaanhardschuim en behaalde het betere productprestaties. Sindsdien wordt CFC-11 op grote schaal gebruikt in de polyurethaanhardschuimindustrie. Omdat CFC-11 de ozonlaag aantastte, stopten West-Europese landen eind 1994 met het gebruik ervan en verbood China in 2007 ook de productie en het gebruik ervan. Vervolgens verboden de Verenigde Staten en Europa het gebruik van CFC-11 als vervanger van HCFC-141b in respectievelijk 2003 en 2004. Naarmate het milieubewustzijn toeneemt, beginnen landen alternatieven te ontwikkelen en te gebruiken met een laag aardopwarmingspotentieel (GWP).
HFC-achtige schuimmiddelen waren ooit vervangers voor CFC-11 en HCFC-141b, maar de GWP-waarde van HFC-achtige verbindingen is nog steeds relatief hoog, wat niet bevorderlijk is voor de milieubescherming. Daarom is de ontwikkelingsfocus van schuimmiddelen in de bouwsector de laatste jaren verschoven naar alternatieven met een lage GWP.
Voor- en nadelen van schuimmiddelen
Polyurethaanschuim heeft als isolatiemateriaal veel voordelen, zoals uitstekende thermische isolatieprestaties, goede mechanische sterkte, goede geluidsabsorptieprestaties, een langdurige stabiele levensduur, enzovoort.
Als belangrijk hulpmiddel bij de bereiding van polyurethaanhardschuim heeft schuimmiddel een belangrijke invloed op de prestaties, kosten en milieubescherming van thermische isolatiematerialen. De voordelen van chemische schuimmiddelen zijn: een snelle schuimvorming, gelijkmatige schuimvorming, inzetbaarheid bij een breed temperatuur- en vochtigheidsbereik en een hoge schuimvormingssnelheid, waardoor hoogwaardig polyurethaanhardschuim kan worden bereid.
Chemische schuimmiddelen kunnen echter schadelijke gassen produceren, zoals koolstofdioxide, koolstofmonoxide en stikstofoxiden, die het milieu vervuilen. Het voordeel van fysische schuimmiddelen is dat ze geen schadelijke gassen produceren, weinig impact hebben op het milieu en bovendien kleinere bellen en betere isolatieprestaties opleveren. Fysische schuimmiddelen hebben echter een relatief lage schuimvormingssnelheid en vereisen een hogere temperatuur en luchtvochtigheid om optimaal te presteren.
Polyurethaanschuim heeft als isolatiemateriaal veel voordelen, zoals uitstekende thermische isolatieprestaties, goede mechanische sterkte, goede geluidsabsorptieprestaties, een langdurige stabiele levensduur, enzovoort.
Als belangrijk hulpmiddel bij de voorbereiding vanpolyurethaan hardschuimSchuimmiddel heeft een belangrijke invloed op de prestaties, kosten en milieubescherming van thermische isolatiematerialen. De voordelen van chemische schuimmiddelen zijn een hoge schuimsnelheid, uniforme schuimvorming, toepasbaarheid bij een breed temperatuur- en vochtigheidsbereik en een hoge schuimsnelheid, waardoor hoogwaardig polyurethaanhardschuim kan worden geproduceerd.
Chemische schuimmiddelen kunnen echter schadelijke gassen produceren, zoals koolstofdioxide, koolstofmonoxide en stikstofoxiden, die het milieu vervuilen. Het voordeel van fysische schuimmiddelen is dat ze geen schadelijke gassen produceren, weinig impact hebben op het milieu en bovendien kleinere bellen en betere isolatieprestaties opleveren. Fysische schuimmiddelen hebben echter een relatief lage schuimvormingssnelheid en vereisen een hogere temperatuur en luchtvochtigheid om optimaal te presteren.
Toekomstige ontwikkelingstrend
De trend voor schuimmiddelen in de toekomstige bouwsector richt zich voornamelijk op de ontwikkeling van alternatieven met een lage GWP. Zo worden CO2-, HFO- en wateralternatieven, met een lage GWP, nul ODP en andere milieuprestaties, veelvuldig gebruikt bij de productie van polyurethaanschuim. Bovendien zal het schuimmiddel, naarmate de technologie voor bouwisolatiematerialen zich verder ontwikkelt, steeds betere prestaties leveren, zoals betere isolatieprestaties, een hogere schuimvormingssnelheid en kleinere belletjes.
De afgelopen jaren zijn binnen- en buitenlandse organofluorchemiebedrijven actief op zoek gegaan naar en bezig geweest met de ontwikkeling van nieuwe fluorhoudende fysieke schuimmiddelen, waaronder gefluoreerde olefinen (HFO) schuimmiddelen. Deze worden ook wel de vierde generatie schuimmiddelen genoemd en zijn fysieke schuimmiddelen met een goede thermische geleidbaarheid in de gasfase en milieuvoordelen.
Plaatsingstijd: 21-06-2024