Giới thiệu chất tạo bọt cho bọt polyurethane cứng được sử dụng trong lĩnh vực xây dựng
Với yêu cầu ngày càng cao về tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường của các công trình hiện đại, hiệu suất cách nhiệt của vật liệu xây dựng ngày càng trở nên quan trọng. Trong số đó, xốp polyurethane cứng là một vật liệu cách nhiệt tuyệt vời, với các đặc tính cơ học tốt, độ dẫn nhiệt thấp và các ưu điểm khác, do đó nó được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực cách nhiệt xây dựng.
Chất tạo bọt là một trong những chất phụ gia chính trong sản xuất bọt polyurethane cứng. Theo cơ chế hoạt động, nó 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 chất phụ gia tạo ra khí và tạo bọt cho vật liệu polyurethane trong phản ứng giữa isocyanat và polyol. Nước là đại diện tiêu biểu của chất tạo bọt hóa học, phản ứng với thành phần isocyanat để tạo thành khí carbon dioxide, từ đó tạo bọt cho vật liệu polyurethane. Chất tạo bọt vật lý là chất phụ gia được thêm vào trong quá trình sản xuất bọt polyurethane cứng, 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 hydrofluorocarbon (HFC) hoặc các hợp chất 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 cho bọt polyurethane cứng và thu được hiệu suất sản phẩm tốt hơn, từ đó CFC-11 được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực bọt polyurethane cứng. Do CFC-11 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 lần lượt 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 chất thay thế có tiềm năng nóng lên toàn cầu (GWP) thấp.
Các chất tạo bọt loại HFC từng được dùng để thay thế 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 các chất tạo bọt trong ngành xây dựng đã chuyển sang các chất thay thế có GWP thấp hơn.
Ưu điểm và nhược điểm của chất tạo bọt
Là một loại vật liệu cách nhiệt, xốp polyurethane cứng có nhiều ưu điểm, chẳng hạn như khả năng cách nhiệt tuyệt vời, độ bền cơ học tốt, khả năng hấp thụ âm thanh tốt, tuổi thọ sử dụng ổn định lâu dài, v.v.
Là một chất phụ trợ quan trọng trong quá trình chế tạo bọt polyurethane cứng, chất tạo bọt có tác động quan trọng đến hiệu suất, chi phí và tính thân thiện với 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, có thể đạt được tỷ lệ tạo bọt cao, từ đó chế tạo được bọt polyurethane cứng hiệu suất cao.
Tuy nhiên, chất tạo bọt hóa học có thể tạo ra các khí độc hại như carbon dioxide, carbon monoxide và oxit nitơ, gây ô nhiễm môi trường. Ưu điểm của chất tạo bọt vật lý là không tạo ra khí độc hại, ít tác động đến môi trường, đồng thời có thể tạo ra kích thước bọt 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 hoạt động hiệu quả nhất.
Là một loại vật liệu cách nhiệt, xốp polyurethane cứng có nhiều ưu điểm, chẳng hạn như khả năng cách nhiệt tuyệt vời, độ bền cơ học tốt, khả năng hấp thụ âm thanh tốt, tuổi thọ sử dụng ổn định lâu dài, v.v.
Là một chất phụ trợ quan trọng trong quá trình chuẩn bịbọt polyurethane cứngChất tạo bọt có tác động quan trọng đến hiệu suất, chi phí và tính thân thiện với 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, có thể đạt được tỷ lệ tạo bọt cao, từ đó chế tạo được bọt polyurethane cứng hiệu suất cao.
Tuy nhiên, chất tạo bọt hóa học có thể tạo ra các khí độc hại như carbon dioxide, carbon monoxide và oxit nitơ, gây ô nhiễm môi trường. Ưu điểm của chất tạo bọt vật lý là không tạo ra khí độc hại, ít tác động đến môi trường, đồng thời có thể tạo ra kích thước bọt 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 hoạt động hiệu quả 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 phát triển các chất thay thế có chỉ số GWP thấp. Ví dụ, các chất thay thế CO2, HFO và nước, có chỉ số GWP thấp, ODP bằng 0 và các đặc tính môi trường khác, đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất bọt polyurethane cứng. Ngoài ra, khi công nghệ vật liệu cách nhiệt xây dựng tiếp tục phát triển, chất tạo bọt sẽ tiếp tục phát triển với hiệu suất vượt trội hơn, chẳng hạn như hiệu suất cách nhiệt tốt hơn, tốc độ tạo bọt cao hơn và kích thước bọt nhỏ hơn.
Trong những năm gần đây, các doanh nghiệp hóa chất hữu cơ flo trong và ngoài nước đã tích cực tìm kiếm và phát triển các chất tạo bọt vật lý chứa flo mới, bao gồm các chất tạo bọt olefin flo hóa (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 bài: 21/06/2024