הצגת חומר קצף לקצף פוליאוריטן קשיח המשמש בתחום הבנייה
עם הגדלת הדרישות של מבנים מודרניים לחיסכון באנרגיה ושמירה על הסביבה, ביצועי הבידוד התרמי של חומרי בניין הופכים חשובים יותר ויותר. ביניהם, קצף פוליאוריטן נוקשה הוא חומר בידוד תרמי מעולה, בעל תכונות מכניות טובות, מוליכות תרמית נמוכה ויתרונות נוספים, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב בתחום בידוד מבנים.
חומר הקצף הוא אחד התוספים העיקריים בייצור קצף פוליאוריטן קשיח. על פי מנגנון הפעולה שלו, ניתן לחלק אותו לשתי קטגוריות: חומר קצף כימי וחומר קצף פיזי.
סיווג של סוכני קצף
חומר קצף כימי הוא תוסף המייצר גז ומקציף חומרי פוליאוריטן במהלך התגובה של איזוציאנאטים ופוליאולים. מים הם הנציגים של חומר הקצף הכימי, המגיב עם מרכיב האיזוציאנאט ליצירת גז פחמן דו חמצני, כדי להקציף את חומר הפוליאוריתן. חומר הקצף פיזי הוא תוסף המתווסף בתהליך הייצור של קצף פוליאוריטן קשיח, המקציף חומרי פוליאוריטן באמצעות פעולה פיזית של גז. חומרי קצף פיזיים הם בעיקר תרכובות אורגניות עם רתיחה נמוכה, כגון תרכובות הידרופלואוריות (HFC) או תרכובות אלקאן (HC).
תהליך הפיתוח שלסוכן קצףהחלה בשנות החמישים המאוחרות, חברת DuPont השתמשה בטריכלורו-פלואורומתאן (CFC-11) כחומר הקצף קצף קשיח של פוליאוריטן, והשיגה ביצועים טובים יותר של המוצר, מאז נעשה שימוש נרחב ב-CFC-11 בתחום הקצף הקשיח של פוליאוריטן. מכיוון שהוכח ש-CFC-11 פוגע בשכבת האוזון, מדינות מערב אירופה הפסיקו להשתמש ב-CFC-11 עד סוף 1994, וסין אסרה גם על ייצור ושימוש ב-CFC-11 בשנת 2007. לאחר מכן, ארצות הברית ואירופה אסרו את השימוש של CFC-11 החלפת HCFC-141b ב-2003 ו-2004, בהתאמה. ככל שהמודעות הסביבתית גוברת, מדינות מתחילות לפתח ולהשתמש בחלופות בעלות פוטנציאל התחממות כדור הארץ נמוך (GWP).
סוכני קצף מסוג HFC היו פעם תחליפים ל-CFC-11 ו-HCFC-141b, אך ערך ה-GWP של תרכובות מסוג HFC עדיין גבוה יחסית, דבר שאינו תורם להגנת הסביבה. לכן, בשנים האחרונות, מוקד הפיתוח של סוכני קצף במגזר הבנייה עבר לחלופות בעלות GWP נמוכה.
יתרונות וחסרונות של סוכני קצף
כסוג של חומר בידוד, לקצף פוליאוריטן קשיח יש יתרונות רבים, כגון ביצועי בידוד תרמי מעולים, חוזק מכני טוב, ביצועי ספיגת קול טובים, חיי שירות יציבים לטווח ארוך וכן הלאה.
כאמצעי עזר חשוב בהכנת קצף פוליאוריטן קשה, לסוכן הקצף יש השפעה חשובה על הביצועים, העלות וההגנה על הסביבה של חומרי בידוד תרמי. היתרונות של חומר הקצף כימי הם מהירות הקצפה מהירה, הקצף אחיד, ניתן להשתמש במגוון רחב של טמפרטורה ולחות, יכול לקבל קצב הקצף גבוה, כדי להכין קצף פוליאוריטן קשיח בעל ביצועים גבוהים.
עם זאת, חומרי קצף כימיים יכולים לייצר גזים מזיקים, כגון פחמן דו חמצני, פחמן חד חמצני ותחמוצות חנקן, ולגרום לזיהום הסביבה. היתרון של חומר קצף פיזי הוא שהוא אינו מייצר גזים מזיקים, בעל השפעה מועטה על הסביבה, והוא יכול גם להשיג גודל בועות קטן יותר וביצועי בידוד טובים יותר. עם זאת, לסוכני קצף פיזיים יש קצב הקצף איטי יחסית ודורשים טמפרטורה ולחות גבוהות יותר כדי לבצע במיטבם.
כסוג של חומר בידוד, לקצף פוליאוריטן קשיח יש יתרונות רבים, כגון ביצועי בידוד תרמי מעולים, חוזק מכני טוב, ביצועי ספיגת קול טובים, חיי שירות יציבים לטווח ארוך וכן הלאה.
כעזר חשוב בהכנתקצף פוליאוריטן קשה, לסוכן הקצף יש השפעה חשובה על הביצועים, העלות וההגנה על הסביבה של חומרי בידוד תרמי. היתרונות של חומר הקצף כימי הם מהירות הקצפה מהירה, הקצף אחיד, ניתן להשתמש במגוון רחב של טמפרטורה ולחות, יכול לקבל קצב הקצף גבוה, כדי להכין קצף פוליאוריטן קשיח בעל ביצועים גבוהים.
עם זאת, חומרי קצף כימיים יכולים לייצר גזים מזיקים, כגון פחמן דו חמצני, פחמן חד חמצני ותחמוצות חנקן, ולגרום לזיהום הסביבה. היתרון של חומר קצף פיזי הוא שהוא אינו מייצר גזים מזיקים, בעל השפעה מועטה על הסביבה, והוא יכול גם להשיג גודל בועות קטן יותר וביצועי בידוד טובים יותר. עם זאת, לסוכני קצף פיזיים יש קצב הקצף איטי יחסית ודורשים טמפרטורה ולחות גבוהות יותר כדי לבצע במיטבם.
מגמת התפתחות עתידית
המגמה של סוכני הקצף בענף הבניין העתידי היא בעיקר לפיתוח של תחליפי GWP נמוכים. לדוגמה, חלופות CO2, HFO ומים, בעלות GWP נמוך, ODP אפס וביצועים סביבתיים אחרים, היו בשימוש נרחב בייצור קצף פוליאוריטן קשיח. בנוסף, ככל שטכנולוגיית חומרי בידוד הבניין ממשיכה להתפתח, חומר הקצף יפתח ביצועים מצוינים יותר, כגון ביצועי בידוד טובים יותר, קצב הקצף גבוה יותר וגודל בועות קטן יותר.
בשנים האחרונות, מפעלי כימיקלים אורגנופלואור מקומיים וזרים מחפשים ומפתחים באופן פעיל חומרי קצף פיזיים המכילים פלואור, לרבות חומרי קצף של אולפינים מופלרים (HFO), הנקראים סוכני קצף מהדור הרביעי והם חומר קצף פיזי עם גז טוב. מוליכות תרמית פאזה ויתרונות סביבתיים.
זמן פרסום: 21 ביוני 2024