Выбираем систему: вода или фреон?

Пенополиуретан получается в результате взаимодействия компонентов А и Б: полиола и изоцианата. Чтобы во время подачи компонентов в пистолет-распылитель началась реакция, в состав полиола входит вспениватель. В этой статье мы рассмотрим, какие вспениватели применяются в полиуретановой промышленности и какими критериями стоит руководствоваться при выборе той или иной системы.

Вспениватель в составе полиола, как понятно из названия, отвечает за образование пены, также он влияет на плотность и теплопроводность материала.

Вспенивание может происходить двумя способами:

• Химическое вспенивание.

Вспенивающим агентом является углекислый газ CO2, образующийся во время реакции изоцианата с водой.

• Физическое вспенивание.

В этом случае вспенивающий агент – углекислый газ CO2 и летучая жидкость фреон (хлорфторуглерод).

Причины использования разных вспенивающих агентов

Изначально в качестве вспенивателя использовался фреон, однако со временем было подтверждено его негативное влияние на окружающую среду. Дело в том, что фреон – это газ, вступающий в химическую реакцию только в верхних слоях атмосферы. Под действием ультрафиолетового излучения из его состава отделяются атомы хлора, которые, в свою очередь, могут находиться в атмосфере до 120 лет и разрушить при этом до 100000 молекул озона. Использование фреона в больших объемах приводит к постепенному разрушению озонового слоя. Поэтому большинством стран был разработан и принят Монреальский протокол, запрещающий использование фреона R22. Сейчас в промышленности используются менее опасные аналоги – фреоны R-410A, R-407C, R-422D и некоторые другие формы.

Россия, еще несколько лет назад производившая большие объемы фреона, с каждым годом существенно сокращает производство и экспорт этого вещества. Однако те его виды, которые наименее опасные виды для окружающей среды, продолжают применяться в полиуретановой промышленности. С изобретением систем на водной основе появилась возможность полностью заменить фреон в составе компонента.

Использование воды и фреона, разумеется, сказывается на свойствах конечного продукта – пенополиуретана. Знание этих отличий помогает наиболее точно выбрать подходящий для утепления полиол.

Водная основа:

+ Возможность использовать полученный пенополиуретан на объектах пищевой промышленности, детских и медицинских учреждениях.

+ Невысокая себестоимость по сравнению с фреоном.

+ Срок хранения на 6 месяцев больше, чем у фреоновых систем.

– Системы на водной основе не перерабатываются при низкой температуре (нельзя использовать для работ поздней осенью и зимой).

– Увеличивается необходимое количество компонента Б – изоцианата.

Фреоновая основа:

+ Хорошо изученные физические свойства получаемого материала за счет долгого использования в промышленности.

+ Можно использовать для утепления при низких температурах.

– Способствует разрушению озонового слоя.

– При температуре более 2500С выделяется опасный фосген COCl2.

– Себестоимость гораздо выше, чем у воды.

– При определенных условиях возможно размягчение и пластификация полиуретана.

Могут ли другие вещества использоваться в качестве вспенивателей?

Помимо фреона и воды для систем ППУ могут использоваться:

Углеводороды (циклопентан, н-пентан)

Метилформиат

Гидрофторуглероды

Гидрофторолефины

Для использования углеводородов (циклопентанов) потребуется частичная замена оборудования и дополнительные противопожарные меры. так как это огнеопасные вещества.

Чтобы использовать метилформиат, нужно будет заменить контактирующие с ним части оборудования на нержавеющие или пластмассовые аналоги, потому что это вещество коррозионно-активно.

А вот гидрофторугдероды и гидрофторолефины, на первый взгляд, не доставляют особых неудобств: они негорючие, совместимые с обычным оборудованием и энергоэффективные. Но и у этих веществ есть существенный недостаток – высокая стоимость.

Степень развития химической промышленности на сегодняшний день дает специалистам утепления выбирать наиболее подходящие по составу и свойствам системы. В европейских странах, где теплоизоляция пенополиуретаном очень популярна, в большинстве случаев применяются полиуретановые системы на водной основе. В России недоверие к таким системам постепенно пропадает, потому что с каждым применением появляется возможность лучше изучить свойства получаемого материала. Преимущества и недостатки водных и фреоновых систем в каждой отдельной ситуации для специалистов утепления имеют разный приоритет, но хочется верить в то, что забота об экологии и безопасность людей при дальнейшем эксплуатировании утепляемого объекта станут главным критерием выбора.