ตัวแทนเป่า
ตัวแทนการเป่าทางกายภาพส่วนใหญ่ผ่านการเปลี่ยนแปลงของสถานะทางกายภาพของตัวแทนเป่าเพื่อสร้างรูฟองในพลาสติก
ตัวแทนการเป่าทางกายภาพในอุดมคติควรมีเงื่อนไขดังต่อไปนี้:
①เฉื่อยไม่เป็นพิษ
②เข้ากันได้กับเรซิน
③อัตราการแพร่กระจายในเมทริกซ์เรซิ่นมีขนาดเล็ก
④เมื่อปฏิกิริยาเรซิ่นปล่อยความร้อนหรือเมื่อวางไว้ในความร้อนภายนอกควรจะระเหยง่าย
โดยทั่วไปแล้วตัวแทนการเป่าทางกายภาพจะแบ่งออกเป็นสามประเภท: (1) ก๊าซบีบอัด; ②แข็งละลายได้; ③ของเหลวระเหยด้วยจุดเดือดต่ำกว่า 0 ℃
ในกระบวนการเมื่อกำจัดความดันก๊าซที่ถูกบีบอัดจะขยายตัวหรือของเหลวจะถูกขยายโดยการระเหยด้วยความร้อน
มีสารเป่าทางกายภาพหลายประเภทเช่นอะลิฟาติกไฮโดรคาร์บอนที่มี 5 ถึง 7 คาร์บอน, คลอโรฟลูออโรคาร์บอน, คลอโรฟลูออโรคาร์บอนส์และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ตั้งแต่ปี 1950 เนื่องจากผลการทำลายล้างต่อชั้นโอโซนในบรรยากาศเพื่อปกป้องสภาพแวดล้อมทางนิเวศวิทยาของโลกจึงจำเป็นต้องห้ามการใช้สารประกอบ CFCS ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาทั้งที่บ้านและต่างประเทศกำลังมองหาและพัฒนาผลิตภัณฑ์ทางเลือกในอุดมคติตัวแทนการเป่าทางเลือกนอกเหนือจากการพิจารณาลักษณะของสารเป่า การปรับและการปรับปรุงเพื่อให้ระบบสูตรเพื่อให้ได้การปรับให้เหมาะสมดังนั้นกุญแจสู่ตัวแทนการเป่าทางกายภาพนั้นอยู่ในการพัฒนาและการประยุกต์ใช้ผลิตภัณฑ์ทางเลือก จนถึงตอนนี้ส่วนใหญ่มีสี่ทางเลือกในการเป่าเอเจนต์ CFC-11
(1) ตัวแทนเป่าคาร์บอนไดออกไซด์
มีสารพัดคาร์บอนไดออกไซด์สองประเภทหนึ่งชนิดคือปฏิกิริยาของไอโซไซยาเนตและน้ำในการผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ (โฟมน้ำ) เป็นสารเป่าและอีกชนิดหนึ่งคือคาร์บอนไดออกไซด์ของเหลว เมื่อเทียบกับ CFC-11 ข้อได้เปรียบของการเกิดฟองน้ำคือคาร์บอนไดออกไซด์ ODP (ค่าการสูญเสียโอโซน) เป็นศูนย์, ปลอดสารพิษ, ปลอดภัย, ไม่มีปัญหาการรีไซเคิล, ไม่จำเป็นต้องลงทุนในการอัพเกรดอุปกรณ์โฟม; ข้อเสียคือความหนืดของส่วนประกอบโพลีอลสูงกว่าในกระบวนการฟองความดันโฟมและอุณหภูมิโฟมสูงกว่าและการยึดเกาะระหว่างโฟมและสารตั้งต้นนั้นไม่ดีโดยเฉพาะการนำความร้อนของผลิตภัณฑ์โฟมแข็งสูง เนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์แพร่กระจายเร็วขึ้นจากรูฟองและอากาศเข้าสู่รูฟองอย่างช้าๆจึงส่งผลต่อความเสถียรของมิติของโฟมแม้ว่าจะสามารถปรับปรุงได้โดยการปรับเปลี่ยน แต่ก็ยังไม่ดีเท่าวัสดุโฟม CFC-11
ในปัจจุบันตัวแทนการเป่าคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนใหญ่จะใช้ในฉนวนกันความร้อน, โฟมบรรจุภัณฑ์และโฟมเกษตรและสาขาอื่น ๆ ที่มีข้อกำหนดฉนวนต่ำ ข้อดีและข้อเสียของโฟมคาร์บอนไดออกไซด์ของเหลวนั้นเหมือนกับโฟมน้ำซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับโฟมอ่อนโพลียูรีเทนในปัจจุบันและสามารถใช้สำหรับโฟมแข็งเพื่อเอาชนะข้อบกพร่องของโฟมน้ำเช่นการบริโภค isocyanate ที่เพิ่มขึ้นของ isocyanate ที่เพิ่มขึ้นของ isocyanate โฟมเปราะและการยึดเกาะที่ไม่ดีกับสารตั้งต้น อย่างไรก็ตามต้องมีการปรับปรุงเครื่องของเหลวและค่าใช้จ่ายในการจัดเก็บและการขนส่งของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของเหลวเพิ่มขึ้น ในปัจจุบันเทคโนโลยีโฟมของเหลวคาร์บอนไดออกไซด์ของเหลวยังคงอยู่ภายใต้การวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง
(2) เอเจนต์เป่าไฮโดรคลอโรฟลูออโรคาร์บ
chlorofluorocarbons (HCFC) ที่เป็นไฮโดรเจนซึ่งมีไฮโดรเจนในโมเลกุลของพวกเขานั้นไม่เสถียรทางเคมีและง่ายต่อการสลายดังนั้น ODP ของพวกเขาจึงมีขนาดเล็กกว่า CFC-11 ดังนั้น HCFC จึงใช้เป็นรุ่นแรกสำหรับการแทนที่ CFC ตัวแทนสำหรับการใช้งานชั่วคราวในช่วงการเปลี่ยนแปลงและควรถูกแทนที่ด้วยสารประกอบที่ปราศจากคลอรีนโดยเร็วที่สุด
ในปัจจุบันสหภาพยุโรปสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นได้สั่งห้ามการใช้ตัวแทนเป่า HCFC และกำหนดเวลาสำหรับการใช้งานในประเทศจีนคือปี 2030 ในปัจจุบันผลิตภัณฑ์ที่เป็นผู้ใหญ่มากที่สุดที่สามารถแทนที่ CFC-11 ในเชิงพาณิชย์คือ HCFC-14lb ซึ่งมีความเข้ากันได้ดีกับโพลีออลและไอโซไซยาเนตและสามารถแทนที่ CFC-11 ด้วย HCFC-14lb โดยตรงโดยไม่ต้องเพิ่มอุปกรณ์และปริมาณน้อยกว่า CFC-11 เมื่อโฟมที่มีความหนาแน่นเท่ากันและลักษณะทางกายภาพที่คล้ายกัน ข้อเสียของ HCFC-141B คือราคาวัตถุดิบสูงกว่ามันละลายได้สำหรับ ABS และโพลีสไตรีนที่มีผลกระทบสูงและการนำความร้อนสูงกว่า CFC-11 ดังนั้นความหนาแน่นของโฟมที่เกิดขึ้นจึงสูงขึ้นเพื่อให้ได้ฉนวนกันความร้อน ผล.
การแทนที่ HCFC อีกครั้งสำหรับ CFC-11 คือส่วนผสมของ HCFC-22/HCFC-14lb 60:40 ซึ่งเป็นตัวทำละลายที่ใช้กันมากที่สุดในการผลิตอุตสาหกรรมและมีเทคโนโลยีการผลิตที่เป็นผู้ใหญ่และมีราคาไม่แพง ข้อเสียคือระบบ HCFC-22/HCFC-141B มีความสามารถในการละลายค่อนข้างต่ำในโพลีออลทั่วไป การประมวลผลโพลีออลที่มี HCFC-22 นั้นค่อนข้างยาก นอกจากนี้ HCFC-124 ยังมีค่า ODP เพียง 1/5 ของ HCFC-141B เพื่อให้อายุการใช้งานบริการที่ยาวนานขึ้นและ บริษัท ต่างประเทศบางแห่งวางแผนที่จะใช้ในการก่อสร้างและโฟมเครื่องใช้ในตู้เย็น HFC)
(3) สารเป่าไฮโดรคาร์บอน
ไฮโดรคาร์บอนที่ใช้สำหรับสารโพลียูรีเทนส่วนใหญ่ cyclopentane โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบโฟมที่แข็งของ cyclopentane มีข้อดีของการนำความร้อนต่ำประสิทธิภาพการต่อต้านริ้วรอยและค่า ODP เป็นศูนย์ ฉนวนและฉนวนกันความร้อนและได้กลายเป็นตัวเลือกแรกสำหรับการทดแทนโฟม CFC-11 ในประเทศจีน
นอกจากนี้ด้วย N-butane และ isobutane ในฐานะตัวแทนการเกิดฟองเสริมปัญหาสองประการต่อไปนี้จะต้องได้รับการแก้ไขในการเตรียมโฟม cyclopentane polyurethane แข็งอุปกรณ์ป้องกันการระเบิดควรใช้เพื่อแก้ปัญหาของ cyclopentane การอักเสบและการระเบิด มาตรการบางอย่างเช่น N-pentane, isopentane และ cyclopentane ที่ใช้ร่วมกันสามารถปรับปรุงการไหลของโฟมเพื่อแก้ปัญหาการละลายที่ไม่ดีของ cyclopentane ใน polyether polyeth
(4) ตัวแทนเป่าฟลูออโรอาล์ค (HFC) ไฮโดรเจน (HFC)
สารประกอบประเภท HFC ที่มีค่า ODP เป็นศูนย์เป็นสารทดแทนที่เหมาะสำหรับ CFC-11 ในการผลิตโฟม PU อ่อน ตัวแทนการเป่าชนิด HFC ในช่วงต้นส่วนใหญ่ HFC-134A และ HFC-152A ซึ่งมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำและจุดเดือดต่ำและปริมาณน้อยกว่า CFC-11 เมื่อโฟมที่มีความหนาแน่นเท่ากันและคุณสมบัติทางกายภาพที่คล้ายกันคือ ถึง. และประสิทธิภาพค่อนข้างเสถียร แต่ข้อบกพร่องของพวกเขาคือการนำความร้อนค่อนข้างสูงและความสามารถในการละลายในโพลีออลทั่วไปต่ำการประมวลผลของ polyether รวมที่มี HFC-134a และ HFC-152A นั้นค่อนข้างยาก จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการประมวลผล
เนื่องจากข้อบกพร่องของผลิตภัณฑ์ทั้งสองนี้ผู้คนจึงเร่งการวิจัยและพัฒนาตัวแทนเป่าประเภท HFC ใหม่ การวิจัยและพัฒนาแสดงให้เห็นว่า HFC-245FA และ FC-365MFC มีศักยภาพที่ดี ผลิตภัณฑ์ทั้งสองและ CFC-11 นี้มีลักษณะที่คล้ายกันค่าการนำความร้อนและ HCFC-141B ในช่วงเดียวกันค่า ODP ของมันเป็นศูนย์ความเป็นพิษต่ำมากความเสถียรมิติที่ดีประสิทธิภาพฉนวนไฟฟ้า HFC-245FA นั้นยอดเยี่ยม จุด; HFC-365MFC มีจุดเดือดสูง แต่ไวไฟ
ตัวแทนการเป่าทางกายภาพ (ผลิตภัณฑ์พลาสติกวิศวกรรม
2024 12/06