موفان

أخبار

إدخال عامل الرغوة لرغوة البولي يوريثان الصلبة المستخدمة في مجال البناء

مع تزايد متطلبات المباني الحديثة فيما يتعلق بتوفير الطاقة وحماية البيئة، تزداد أهمية أداء العزل الحراري لمواد البناء. ومن بين هذه المواد، يُعدّ رغوة البولي يوريثان الصلبة مادة عزل حراري ممتازة، لما تتمتع به من خصائص ميكانيكية جيدة، وموصلية حرارية منخفضة، وغيرها من المزايا، مما يجعلها شائعة الاستخدام في مجال عزل المباني.

يُعد عامل الرغوة أحد الإضافات الرئيسية في إنتاج رغوة البولي يوريثان الصلبة. وبحسب آلية عمله، يمكن تقسيمه إلى فئتين: عامل رغوة كيميائي وعامل رغوة فيزيائي.

تصنيف عوامل الرغوة

 

عامل الرغوة الكيميائي هو مادة مضافة تُنتج غازًا وتُشكّل رغوة في مواد البولي يوريثان أثناء تفاعل الإيزوسيانات مع البوليولات. يُعدّ الماء مثالًا على عامل الرغوة الكيميائي، حيث يتفاعل مع مُكوّن الإيزوسيانات لتكوين غاز ثاني أكسيد الكربون، مما يُؤدي إلى تكوين رغوة في مادة البولي يوريثان. أما عامل الرغوة الفيزيائي فهو مادة مضافة تُضاف في عملية إنتاج رغوة البولي يوريثان الصلبة، حيث يُشكّل رغوة في مواد البولي يوريثان من خلال التأثير الفيزيائي للغاز. تتكون عوامل الرغوة الفيزيائية بشكل أساسي من مركبات عضوية منخفضة الغليان، مثل مركبات الهيدروفلوروكربون (HFC) أو مركبات الألكان (HC).

عملية تطويرعامل رغوةبدأت شركة دوبونت في أواخر خمسينيات القرن الماضي باستخدام ثلاثي كلورو فلورو الميثان (CFC-11) كعامل رغوي في رغوة البولي يوريثان الصلبة، وحققت بذلك أداءً أفضل للمنتج، ومنذ ذلك الحين، شاع استخدام CFC-11 في هذا المجال. ونظرًا لثبوت ضرر CFC-11 بطبقة الأوزون، توقفت دول أوروبا الغربية عن استخدامه بنهاية عام 1994، كما حظرت الصين إنتاجه واستخدامه عام 2007. وفي وقت لاحق، حظرت الولايات المتحدة وأوروبا استخدام بديل CFC-11، وهو HCFC-141b، عامي 2003 و2004 على التوالي. ومع ازدياد الوعي البيئي، بدأت الدول بتطوير واستخدام بدائل ذات قدرة منخفضة على إحداث الاحتباس الحراري.

كانت عوامل الرغوة من نوع HFC تُستخدم سابقًا كبدائل لمركبات CFC-11 وHCFC-141b، إلا أن قيمة الاحترار العالمي لمركبات HFC لا تزال مرتفعة نسبيًا، مما لا يُسهم في حماية البيئة. ولذلك، تحوّل تركيز تطوير عوامل الرغوة في قطاع البناء خلال السنوات الأخيرة نحو بدائل ذات قيمة احترار عالمي منخفضة.

 

مزايا وعيوب عوامل الرغوة

 

باعتبارها نوعًا من مواد العزل، تتمتع رغوة البولي يوريثان الصلبة بالعديد من المزايا، مثل الأداء الممتاز للعزل الحراري، والقوة الميكانيكية الجيدة، وأداء امتصاص الصوت الجيد، وعمر الخدمة المستقر طويل الأمد، وما إلى ذلك.

يُعد عامل الرغوة مادةً مساعدةً هامةً في تحضير رغوة البولي يوريثان الصلبة، وله تأثيرٌ كبيرٌ على أداء مواد العزل الحراري وتكلفتها وحمايتها للبيئة. وتتمثل مزايا عامل الرغوة الكيميائي في سرعة تكوين الرغوة، وتجانسها، وإمكانية استخدامه في نطاقٍ واسعٍ من درجات الحرارة والرطوبة، بالإضافة إلى إمكانية الحصول على معدل رغوةٍ عالٍ، مما يُسهم في تحضير رغوة البولي يوريثان الصلبة عالية الأداء.

مع ذلك، قد تُنتج عوامل الرغوة الكيميائية غازات ضارة، مثل ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين، مما يُسبب تلوثًا للبيئة. أما عوامل الرغوة الفيزيائية، فتتميز بأنها لا تُنتج غازات ضارة، ولها تأثير ضئيل على البيئة، كما أنها تُتيح الحصول على فقاعات أصغر حجمًا وأداء عزل أفضل. إلا أن عوامل الرغوة الفيزيائية تتميز بمعدل رغوة بطيء نسبيًا، وتتطلب درجات حرارة ورطوبة أعلى لتحقيق أفضل أداء.

باعتبارها نوعًا من مواد العزل، تتمتع رغوة البولي يوريثان الصلبة بالعديد من المزايا، مثل الأداء الممتاز للعزل الحراري، والقوة الميكانيكية الجيدة، وأداء امتصاص الصوت الجيد، وعمر الخدمة المستقر طويل الأمد، وما إلى ذلك.

باعتباره مادة مساعدة مهمة في تحضيررغوة البولي يوريثان الصلبةيُعدّ عامل الرغوة ذا تأثيرٍ هام على أداء مواد العزل الحراري وتكلفتها وحمايتها للبيئة. وتتمثل مزايا عامل الرغوة الكيميائي في سرعة تكوين الرغوة، وتجانسها، وإمكانية استخدامه في نطاق واسع من درجات الحرارة والرطوبة، بالإضافة إلى إمكانية الحصول على معدل رغوة عالٍ، مما يُسهم في تحضير رغوة البولي يوريثان الصلبة عالية الأداء.

مع ذلك، قد تُنتج عوامل الرغوة الكيميائية غازات ضارة، مثل ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين، مما يُسبب تلوثًا للبيئة. أما عوامل الرغوة الفيزيائية، فتتميز بأنها لا تُنتج غازات ضارة، ولها تأثير ضئيل على البيئة، كما أنها تُتيح الحصول على فقاعات أصغر حجمًا وأداء عزل أفضل. إلا أن عوامل الرغوة الفيزيائية تتميز بمعدل رغوة بطيء نسبيًا، وتتطلب درجات حرارة ورطوبة أعلى لتحقيق أفضل أداء.

اتجاه المستقبل 2

يتجه مستقبل صناعة البناء نحو تطوير بدائل ذات قدرة منخفضة على إحداث الاحتباس الحراري. فعلى سبيل المثال، تُستخدم بدائل ثاني أكسيد الكربون، وزيت الوقود الثقيل، والماء، التي تتميز بقدرة منخفضة على إحداث الاحتباس الحراري، وانعدام تأثيرها على استنفاد الأوزون، وغيرها من الخصائص البيئية، على نطاق واسع في إنتاج رغوة البولي يوريثان الصلبة. إضافةً إلى ذلك، ومع استمرار تطور تقنيات مواد عزل المباني، ستتحسن خصائص عوامل الرغوة بشكل ملحوظ، مثل تحسين أداء العزل، وزيادة معدل تكوين الرغوة، وتقليل حجم الفقاعات.

في السنوات الأخيرة، قامت شركات الكيماويات العضوية الفلورية المحلية والأجنبية بالبحث والتطوير بنشاط عن عوامل رغوية فيزيائية جديدة تحتوي على الفلور، بما في ذلك عوامل الرغوة من الأوليفينات المفلورة (HFO)، والتي تسمى عوامل الرغوة من الجيل الرابع وهي عامل رغوة فيزيائي ذو موصلية حرارية جيدة في الطور الغازي وفوائد بيئية.


تاريخ النشر: 21 يونيو 2024

اترك رسالتك