Introdução de um agente espumante para espuma rígida de poliuretano utilizada na construção civil.
Com as crescentes exigências das construções modernas em termos de economia de energia e proteção ambiental, o desempenho do isolamento térmico dos materiais de construção torna-se cada vez mais importante. Dentre eles, a espuma rígida de poliuretano é um excelente material de isolamento térmico, com boas propriedades mecânicas, baixa condutividade térmica e outras vantagens, sendo, portanto, amplamente utilizada na área de isolamento de edifícios.
O agente espumante é um dos principais aditivos na produção de espuma rígida de poliuretano. De acordo com seu mecanismo de ação, ele pode ser dividido em duas categorias: agente espumante químico e agente espumante físico.
Classificação de agentes espumantes
Um agente espumante químico é um aditivo que produz gás e espuma materiais de poliuretano durante a reação de isocianatos e polióis. A água é o principal agente espumante químico, que reage com o componente isocianato para formar dióxido de carbono, promovendo assim a espuma do material de poliuretano. Um agente espumante físico é um aditivo adicionado no processo de produção de espuma rígida de poliuretano, que espuma os materiais de poliuretano através da ação física do gás. Os agentes espumantes físicos são principalmente compostos orgânicos de baixo ponto de ebulição, como hidrofluorocarbonos (HFCs) ou alcanos (HCs).
O processo de desenvolvimento deagente espumanteNo final da década de 1950, a empresa DuPont começou a usar o triclorofluorometano (CFC-11) como agente espumante para espuma rígida de poliuretano, obtendo um melhor desempenho do produto. Desde então, o CFC-11 tem sido amplamente utilizado na indústria de espuma rígida de poliuretano. Como o CFC-11 comprovadamente danifica a camada de ozônio, os países da Europa Ocidental interromperam seu uso no final de 1994, e a China também proibiu a produção e o uso do CFC-11 em 2007. Posteriormente, os Estados Unidos e a Europa proibiram o uso do HCFC-141b, um substituto do CFC-11, em 2003 e 2004, respectivamente. Com o aumento da conscientização ambiental, os países começaram a desenvolver e utilizar alternativas com baixo potencial de aquecimento global (GWP).
Os agentes espumantes do tipo HFC já foram substitutos do CFC-11 e do HCFC-141b, mas o valor de GWP (Potencial de Aquecimento Global) dos compostos do tipo HFC ainda é relativamente alto, o que não é favorável à proteção ambiental. Portanto, nos últimos anos, o foco do desenvolvimento de agentes espumantes no setor da construção civil tem se voltado para alternativas com baixo GWP.
Prós e contras dos agentes espumantes
Como material isolante, a espuma rígida de poliuretano apresenta muitas vantagens, como excelente desempenho de isolamento térmico, boa resistência mecânica, boa absorção sonora, longa vida útil estável e assim por diante.
Como um importante auxiliar na preparação de espuma rígida de poliuretano, o agente espumante tem um impacto significativo no desempenho, custo e proteção ambiental dos materiais de isolamento térmico. As vantagens do agente espumante químico incluem alta velocidade de formação de espuma, formação uniforme de espuma, possibilidade de uso em uma ampla faixa de temperatura e umidade, e obtenção de alta taxa de expansão, permitindo assim a preparação de espuma rígida de poliuretano de alto desempenho.
No entanto, os agentes espumantes químicos podem produzir gases nocivos, como dióxido de carbono, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio, causando poluição ambiental. A vantagem dos agentes espumantes físicos é que eles não produzem gases nocivos, têm pouco impacto ambiental e também permitem obter bolhas menores e melhor desempenho de isolamento. Contudo, os agentes espumantes físicos têm uma taxa de formação de espuma relativamente lenta e exigem temperaturas e umidade mais elevadas para atingirem seu desempenho ideal.
Como material isolante, a espuma rígida de poliuretano apresenta muitas vantagens, como excelente desempenho de isolamento térmico, boa resistência mecânica, boa absorção sonora, longa vida útil estável e assim por diante.
Como um importante auxiliar na preparação deespuma rígida de poliuretanoO agente espumante tem um impacto importante no desempenho, custo e proteção ambiental dos materiais de isolamento térmico. As vantagens do agente espumante químico são a rápida formação de espuma, a uniformidade da formação da espuma, a possibilidade de uso em uma ampla faixa de temperatura e umidade, e a capacidade de obter uma alta taxa de expansão, permitindo assim a preparação de espuma rígida de poliuretano de alto desempenho.
No entanto, os agentes espumantes químicos podem produzir gases nocivos, como dióxido de carbono, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio, causando poluição ambiental. A vantagem dos agentes espumantes físicos é que eles não produzem gases nocivos, têm pouco impacto ambiental e também permitem obter bolhas menores e melhor desempenho de isolamento. Contudo, os agentes espumantes físicos têm uma taxa de formação de espuma relativamente lenta e exigem temperaturas e umidade mais elevadas para atingirem seu desempenho ideal.
Tendência de desenvolvimento futuro
A tendência futura dos agentes espumantes na indústria da construção civil aponta principalmente para o desenvolvimento de substitutos com baixo Potencial de Aquecimento Global (GWP). Por exemplo, alternativas ao CO2, HFO e água, que apresentam baixo GWP, ODP zero e outras vantagens ambientais, têm sido amplamente utilizadas na produção de espuma rígida de poliuretano. Além disso, com o avanço contínuo da tecnologia de materiais de isolamento para construção, os agentes espumantes desenvolverão ainda mais desempenho, como melhor isolamento térmico, maior taxa de expansão e bolhas menores.
Nos últimos anos, empresas químicas organofluoradas nacionais e estrangeiras têm buscado e desenvolvido ativamente novos agentes espumantes físicos contendo flúor, incluindo agentes espumantes de olefinas fluoradas (HFO), que são chamados de agentes espumantes de quarta geração e são agentes espumantes físicos com boa condutividade térmica na fase gasosa e benefícios ambientais.
Data da publicação: 21/06/2024