Giới thiệu chất tạo bọt cho bọt cứng polyurethane dùng trong lĩnh vực xây dựng
Với nhu cầu ngày càng tăng của các tòa nhà hiện đại về tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, hiệu suất cách nhiệt của vật liệu xây dựng ngày càng trở nên quan trọng. Trong số đó, bọt cứng polyurethane là vật liệu cách nhiệt tuyệt vời, với các đặc tính cơ học tốt, độ dẫn nhiệt thấp và nhiều ưu điểm khác, nên được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực cách nhiệt tòa nhà.
Chất tạo bọt là một trong những phụ gia chính trong sản xuất bọt cứng polyurethane. Theo cơ chế hoạt động, chất tạo bọt có thể được chia thành hai loại: chất tạo bọt hóa học và chất tạo bọt vật lý.
Phân loại chất tạo bọt
Chất tạo bọt hóa học là một chất phụ gia tạo ra khí và tạo bọt cho vật liệu polyurethane thông qua phản ứng giữa isocyanate và polyol. Nước là đại diện của chất tạo bọt hóa học, phản ứng với thành phần isocyanate tạo thành khí carbon dioxide, giúp tạo bọt cho vật liệu polyurethane. Chất tạo bọt vật lý là một chất phụ gia được thêm vào trong quá trình sản xuất bọt cứng polyurethane, tạo bọt cho vật liệu polyurethane thông qua tác động vật lý của khí. Chất tạo bọt vật lý chủ yếu là các hợp chất hữu cơ có điểm sôi thấp, chẳng hạn như hợp chất hydrofluorocarbon (HFC) hoặc ankan (HC).
Quá trình phát triển củachất tạo bọtBắt đầu từ cuối những năm 1950, công ty DuPont đã sử dụng trichloro-fluoromethane (CFC-11) làm chất tạo bọt cứng polyurethane và đạt được hiệu suất sản phẩm tốt hơn. Kể từ đó, CFC-11 đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực bọt cứng polyurethane. Do CFC-11 được chứng minh là gây hại cho tầng ozone, các nước Tây Âu đã ngừng sử dụng CFC-11 vào cuối năm 1994, và Trung Quốc cũng cấm sản xuất và sử dụng CFC-11 vào năm 2007. Sau đó, Hoa Kỳ và Châu Âu đã cấm sử dụng chất thay thế CFC-11 là HCFC-141b vào năm 2003 và 2004. Khi nhận thức về môi trường ngày càng tăng, các quốc gia đang bắt đầu phát triển và sử dụng các giải pháp thay thế có tiềm năng làm nóng toàn cầu (GWP) thấp.
Chất tạo bọt loại HFC từng được sử dụng thay thế cho CFC-11 và HCFC-141b, nhưng giá trị GWP của các hợp chất loại HFC vẫn còn tương đối cao, không có lợi cho việc bảo vệ môi trường. Do đó, trong những năm gần đây, trọng tâm phát triển chất tạo bọt trong lĩnh vực xây dựng đã chuyển sang các giải pháp thay thế có GWP thấp.
Ưu và nhược điểm của chất tạo bọt
Là một loại vật liệu cách nhiệt, bọt cứng polyurethane có nhiều ưu điểm, chẳng hạn như hiệu suất cách nhiệt tuyệt vời, độ bền cơ học tốt, hiệu suất hấp thụ âm thanh tốt, tuổi thọ ổn định lâu dài, v.v.
Là một chất phụ trợ quan trọng trong quá trình sản xuất bọt cứng polyurethane, chất tạo bọt có tác động quan trọng đến hiệu suất, chi phí và bảo vệ môi trường của vật liệu cách nhiệt. Ưu điểm của chất tạo bọt hóa học là tốc độ tạo bọt nhanh, tạo bọt đồng đều, có thể sử dụng trong phạm vi nhiệt độ và độ ẩm rộng, đạt được tỷ lệ tạo bọt cao, từ đó tạo ra bọt cứng polyurethane hiệu suất cao.
Tuy nhiên, chất tạo bọt hóa học có thể tạo ra các khí độc hại như carbon dioxide, carbon monoxide và nitơ oxit, gây ô nhiễm môi trường. Ưu điểm của chất tạo bọt vật lý là không tạo ra khí độc hại, ít ảnh hưởng đến môi trường, đồng thời có thể tạo ra kích thước bong bóng nhỏ hơn và hiệu suất cách nhiệt tốt hơn. Tuy nhiên, chất tạo bọt vật lý có tốc độ tạo bọt tương đối chậm và cần nhiệt độ và độ ẩm cao hơn để đạt hiệu quả tốt nhất.
Là một loại vật liệu cách nhiệt, bọt cứng polyurethane có nhiều ưu điểm, chẳng hạn như hiệu suất cách nhiệt tuyệt vời, độ bền cơ học tốt, hiệu suất hấp thụ âm thanh tốt, tuổi thọ ổn định lâu dài, v.v.
Là một chất phụ trợ quan trọng trong quá trình chuẩn bịbọt cứng polyurethaneChất tạo bọt hóa học có tác động quan trọng đến hiệu suất, chi phí và bảo vệ môi trường của vật liệu cách nhiệt. Ưu điểm của chất tạo bọt hóa học là tốc độ tạo bọt nhanh, tạo bọt đồng đều, có thể sử dụng trong phạm vi nhiệt độ và độ ẩm rộng, đạt được tỷ lệ tạo bọt cao, từ đó tạo ra bọt cứng polyurethane hiệu suất cao.
Tuy nhiên, chất tạo bọt hóa học có thể tạo ra các khí độc hại như carbon dioxide, carbon monoxide và nitơ oxit, gây ô nhiễm môi trường. Ưu điểm của chất tạo bọt vật lý là không tạo ra khí độc hại, ít ảnh hưởng đến môi trường, đồng thời có thể tạo ra kích thước bong bóng nhỏ hơn và hiệu suất cách nhiệt tốt hơn. Tuy nhiên, chất tạo bọt vật lý có tốc độ tạo bọt tương đối chậm và cần nhiệt độ và độ ẩm cao hơn để đạt hiệu quả tốt nhất.
Xu hướng phát triển trong tương lai
Xu hướng sử dụng chất tạo bọt trong ngành xây dựng tương lai chủ yếu hướng tới việc phát triển các chất thay thế có GWP thấp. Ví dụ, các chất thay thế CO2, HFO và nước, với GWP thấp, ODP bằng 0 và các tính năng thân thiện với môi trường khác, đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất bọt cứng polyurethane. Ngoài ra, khi công nghệ vật liệu cách nhiệt xây dựng tiếp tục phát triển, chất tạo bọt sẽ ngày càng cải thiện hiệu suất, chẳng hạn như hiệu suất cách nhiệt tốt hơn, tỷ lệ tạo bọt cao hơn và kích thước bong bóng nhỏ hơn.
Trong những năm gần đây, các doanh nghiệp hóa chất organofluorine trong và ngoài nước đã tích cực tìm kiếm và phát triển các chất tạo bọt vật lý có chứa flo mới, bao gồm các chất tạo bọt olefin flo (HFO), được gọi là chất tạo bọt thế hệ thứ tư và là chất tạo bọt vật lý có độ dẫn nhiệt pha khí tốt và có lợi cho môi trường.
Thời gian đăng: 21-06-2024