عامل النفخ المادي
يتمثل عامل النفخ المادي بشكل أساسي من خلال تغيير الحالة المادية لعامل النفخ لتشكيل فتحة الفقاعة في البلاستيك.
يجب أن يكون للعامل المثالي للضرب الجسدي الشروط التالية:
① خامل ، غير سامة.
② متوافق مع الراتنج.
③ معدل الانتشار في مصفوفة الراتنج صغيرة ؛
④ عندما ينبعث تفاعل الراتنج بالحرارة ، أو عند وضعه على التدفئة الخارجية ، يجب أن يكون سهلاً للتطابق.
بشكل عام ، يتم تقسيم عوامل النفخ المادية إلى ثلاث فئات: (1) الغاز المضغوط ؛ ② صلبة قابلة للذوبان. ③ سائل متطاير مع نقطة الغليان أقل من 0 ℃.
في هذه العملية ، عندما يتم القضاء على الضغط ، يتوسع الغاز المضغوط ، أو يتم توسيع السائل عن طريق التبخر الحراري ، أو تسامي المادة الصلبة الذائبة الذائبة لإنتاج غاز.
هناك العديد من أنواع عوامل النفخ المادي ، مثل الهيدروكربونات الأليفاتية التي تحتوي على 5 إلى 7 كربونات ، والكلوروفلوروكربونات ، والكلوروفلوروكربونات ، وغازات ثاني أكسيد الكربون ، لأن الخمسينيات من القرن الماضي ، يستخدم الفلورو-تريكلورو ميثان (CFC-11) كوكيل مفضل من البولي يوريثان ، بسبب تأثيرها المدمر على طبقة الأوزون في الغلاف الجوي ، من أجل حماية البيئة البيئية للأرض ، من الضروري حظر استخدام مركبات CFCs. على مر السنين في الداخل والخارج ، كان يبحث عن المنتجات البديلة المثالية وتطويرها ، وكيل نفخ بديل بالإضافة إلى النظر في طبيعة عامل النفخ نفسه ، بشكل عام أيضًا إلى polyolls ، وكيل الرغوة ، والمحفز ، والمواد الخام الأخرى للمناسبة التعديل والتحسين ، بحيث يكمن نظام الصيغة لتحقيق التحسين ، وبالتالي فإن مفتاح عامل النفخ المادي يكمن في تطوير وتطبيق المنتجات البديلة. حتى الآن ، هناك أربعة بدائل لتفجير وكيل CFC-11.
(1) عامل نفخ ثاني أكسيد الكربون
هناك نوعان من عوامل نفخ ثاني أكسيد الكربون ، أحدهما هو تفاعل الإيزوسيانات والماء لإنتاج ثاني أكسيد الكربون (رغوة الماء) كعامل نفخ ، والآخر هو ثاني أكسيد الكربون السائل. بالمقارنة مع CFC-11 ، فإن ميزة رغوة الماء هي أن ثاني أكسيد الكربون ODP (قيمة فقدان الأوزون) هي صفر ، غير سامة ، آمنة ، لا مشاكل لإعادة التدوير ، لا حاجة للاستثمار في ترقية معدات الرغوة ؛ العيب هو أن لزوجة مكونات البوليول أعلى في عملية الرغوة ، وضغط الرغوة ودرجة حرارة الرغوة أعلى ، والالتصاق بين الرغوة والركيزة سيئة ، وخاصة الموصلية الحرارية لمنتجات الرغوة الصلبة. نظرًا لأن ثاني أكسيد الكربون ينتشر بشكل أسرع من فتحة الفقاعة ، ويدخل الهواء إلى فتحة الفقاعة ببطء ، مما يؤثر على ثبات الأبعاد للرغوة ، على الرغم من أنه يمكن تحسينه عن طريق التعديل ، إلا أنه لا يزال غير جيد مثل مادة الرغوة CFC-11.
في الوقت الحاضر ، يستخدم عامل نفخ ثاني أكسيد الكربون بشكل رئيسي في عزل خط أنابيب التدفئة ورغوة التغليف ورغوة زراعية وحقول أخرى مع متطلبات عزل منخفضة. إن مزايا وعيوب رغوة ثاني أكسيد الكربون السائل هي نفسها مثل رغوة الماء ، والتي تُستخدم بشكل رئيسي في رغوة البولي يوريثان الناعمة في الوقت الحاضر ، ويمكن استخدامها للرغوة الصلبة للتغلب ، الرغوة الهشية وضعف التصاق للركيزة. ومع ذلك ، يجب تحسين آلة الرغوة السائلة ، وزيادة تكلفة التخزين والنقل لثاني أكسيد الكربون السائل. في الوقت الحاضر ، لا تزال تقنية رغوة ثاني أكسيد الكربون السائل تحت البحث والتطوير المستمر.
(2) عامل نفخ الكربوكربون الهيدروكلوروفلوروكربون
عوامل نفخ الكلوروفلوروكاربون (HCFC) المهدرج ، والتي تحتوي على الهيدروجين في جزيئاتها ، غير مستقرة كيميائيًا وأسهل في الانهيار ، وبالتالي فإن ODP أصغر بكثير من CFC-11 وكلاء للاستخدام المؤقت خلال فترة الانتقال ويجب استبداله بمركبات خالية من الكلور في أقرب وقت ممكن.
في الوقت الحاضر ، حظر الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة واليابان استخدام عوامل نفخ HCFC ، والموعد النهائي للاستخدام في الصين هو عام 2030. في الوقت الحالي ، المنتج الأكثر نضجًا الذي يمكن أن يحل محل CFC-11 تجاريًا هو HCFC-4LB ، التي لديها توافق جيد مع البوليول والأيزوسيانات ، ويمكن أن تحل مباشرة محل CFC-11 مع HCFC-14LB دون إضافة المعدات ، والجرعة أقل من CFC-11 عندما يتم تحقيق الرغوة مع نفس الكثافة والخصائص الفيزيائية المماثلة. عيوب HCFC-141B هي أن سعر المواد الخام أعلى ، وهو قابل للذوبان لبعض ABS والبوليسترين عالي التأثير ، وتوصيله الحراري أعلى من سعر CFC-11 ، وبالتالي فإن كثافة الرغوة الناتجة أعلى لتحقيق العزل تأثير.
استبدال HCFC آخر لـ CFC-11 هو الخليط 60:40 HCFC-22/HCFC-14LB ، وهو المذيب الأكثر استخدامًا في الإنتاج الصناعي وله تقنية الإنتاج الناضجة وبأسعار معقولة. العيب هو أن نظام HCFC-22/HCFC-141B لديه قابلية ذوبان منخفض نسبيا في البوليول العامة. معالجة البوليول التي تحتوي على HCFC-22 أمر صعب نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك ، لدى HCFC-124 قيمة ODP تبلغ 1/5 فقط من HCFC-141B ، مما يتيح لحياة خدمة أطول ، وتخطط بعض الشركات الأجنبية لاستخدامها في رغوة أجهزة البناء والثلاجة للتنافس مع الفلوروكانيس المهدروجين عالي التكلفة ( HFC).
(3) عامل نفخ الهيدروكربون
الهيدروكربونات المستخدمة في عوامل رغوة البولي يوريثان هي بشكل أساسي سيكلوبنتان ، وخاصة نظام الرغوة الصارمة في السيكلوبنتان له مزايا الموصلية الحرارية المنخفضة ، والأداء المضاد للشيخوخة ، وقيمة ODP صفرية ، وغالبًا العزل والعزل ، وأصبح الخيار الأول لبدائل الرغوة الصلبة CFC-11 في الصين.
بالإضافة إلى ذلك ، مع N-Butane و Isobutane كعوامل الرغوة المساعدة ، يجب حل المشكلتين التاليتين في تحضير الرغوة الصلبة للبولي يوريثان السيكلوبنتان ، وينبغي استخدام المعدات المقاومة للانفجار لحل مشكلة الالتهاب السيكلوبنتان المتفجر ؛ بعض التدابير مثل N-Pentane و Isopentane و Cyclopentane المستخدمة معًا يمكن أن تحسن سيولة الرغوة ، وذلك لحل مشكلة سوء الذوبان في السيكلوبنتان في بوليول بوليول.
(4) عامل نفخ الفلوروكان المهدرج (HFC)
تعد مركبات نوع HFC ذات قيمة ODP للصفر بدائل مثالية لـ CFC-11 في إنتاج رغوة PU الناعمة. عوامل النفخ من نوع HFC المبكرة هي بشكل أساسي HFC-134A و HFC-152A ، والتي لها وزن جزيئي منخفض ونقطة غليان منخفضة ، والجرعة أقل من CFC-11 عندما تكون الرغوة ذات الكثافة نفسها والخصائص الفيزيائية المماثلة هي وصل. والأداء مستقر نسبيًا ، لكن عيبه هو أن الموصلية الحرارية مرتفع نسبيًا ، وأن الذوبان في البوليول العام منخفض ، ومعالجة بولي إيثر مجتمعة تحتوي هناك حاجة إلى المعدات لتلبية متطلبات المعالجة.
بسبب أوجه القصور في هذين المنتجين ، قام الناس بتسريع بحث وتطوير عوامل نفخ من نوع HFC الجديدة. تظهر البحث والتطوير أن HFC-245FA و FC-365MFC لديهم إمكانات كبيرة. هذان المنتجان و CFC-11 لهما خصائص مماثلة ، والتوصيل الحراري و HCFC-141B في نفس النطاق ، وقيمة ODP هي صفر ، وسمية منخفضة للغاية ، والاستقرار الأبعاد الجيدة ، وأداء العزل الكهربائي HFC-245FA ممتاز ، والحرمان منخفض الغليان نقطة؛ HFC-365MFC لديه نقطة غليان عالية ولكنها قابلة للاشتعال.
عامل النفخ المادي (المنتجات البلاستيكية الهندسية
2024 12/06