建築分野で使用されるポリウレタン硬質フォーム用発泡剤のご紹介
現代の建物の省エネと環境保護に対する要求が高まるにつれ、建材の断熱性能がますます重要になっています。中でもポリウレタン硬質フォームは、優れた機械的特性、低い熱伝導率などの利点を備えた優れた断熱材であり、建築断熱分野で広く使用されています。
発泡剤は、ポリウレタン硬質フォームの製造における主要な添加剤の 1 つです。作用機序により化学発泡剤と物理発泡剤の2つに分類されます。
発泡剤の分類
化学発泡剤は、イソシアネートとポリオールの反応中にガスを生成し、ポリウレタン材料を発泡させる添加剤です。化学発泡剤の代表的なものは水であり、イソシアネート成分と反応して二酸化炭素ガスを形成し、ポリウレタン材料を発泡させる。物理発泡剤とは、ポリウレタン硬質フォームの製造工程において添加される添加剤で、ガスの物理的作用によりポリウレタン素材を発泡させます。物理発泡剤は、主にハイドロフルオロカーボン (HFC) やアルカン (HC) 化合物などの低沸点有機化合物です。
の開発プロセス発泡剤1950 年代後半にデュポン社がポリウレタン硬質フォームの発泡剤としてトリクロロフルオロメタン (CFC-11) を使用し、より優れた製品性能を得て以来、CFC-11 はポリウレタン硬質フォームの分野で広く使用されています。 CFC-11がオゾン層を破壊することが判明したため、西ヨーロッパ諸国は1994年末までにCFC-11の使用を中止し、中国も2007年にCFC-11の製造と使用を禁止した。その後、米国と欧州もCFC-11の使用を禁止した。それぞれ 2003 年と 2004 年に CFC-11 の代替品 HCFC-141b が導入されました。環境への意識が高まるにつれ、各国は地球温暖化係数（GWP）の低い代替品の開発と使用を始めています。
Hfc タイプの発泡剤はかつて CFC-11 や HCFC-141b の代替品でしたが、HFC タイプの化合物の GWP 値は依然として比較的高く、環境保護に貢献しません。したがって、近年、建設分野における発泡剤の開発の焦点は、低GWP代替品に移ってきています。
発泡剤のメリットとデメリット
断熱材の一種として、ポリウレタン硬質フォームは、優れた断熱性能、良好な機械的強度、良好な吸音性能、長期安定した耐用年数など、多くの利点を持っています。
ポリウレタン硬質フォームの製造における重要な助剤として、発泡剤は断熱材の性能、コスト、環境保護に重要な影響を与えます。化学発泡剤の利点は、発泡速度が速く、均一な発泡が可能であり、広い温度および湿度範囲で使用でき、高い発泡速度が得られ、高性能ポリウレタン硬質フォームを調製できることである。
しかし、化学発泡剤は二酸化炭素、一酸化炭素、窒素酸化物などの有害なガスを生成し、環境汚染を引き起こす可能性があります。物理発泡剤の利点は、有害なガスを発生せず、環境への影響が少なく、さらに気泡径が小さくなり、より高い断熱性能が得られることです。ただし、物理発泡剤は発泡速度が比較的遅く、最高の性能を発揮するにはより高い温度と湿度が必要です。
断熱材の一種として、ポリウレタン硬質フォームは、優れた断熱性能、良好な機械的強度、良好な吸音性能、長期安定した耐用年数など、多くの利点を持っています。
の準備における重要な補助剤としてポリウレタン硬質フォーム、発泡剤は断熱材の性能、コスト、環境保護に重要な影響を与えます。化学発泡剤の利点は、発泡速度が速く、均一な発泡が可能であり、広い温度および湿度範囲で使用でき、高い発泡速度が得られ、高性能ポリウレタン硬質フォームを調製できることである。
しかし、化学発泡剤は二酸化炭素、一酸化炭素、窒素酸化物などの有害なガスを生成し、環境汚染を引き起こす可能性があります。物理発泡剤の利点は、有害なガスを発生せず、環境への影響が少なく、さらに気泡径が小さくなり、より高い断熱性能が得られることです。ただし、物理発泡剤は発泡速度が比較的遅く、最高の性能を発揮するにはより高い温度と湿度が必要です。
今後の開発動向
将来の建築業界における発泡剤の傾向は、主に低 GWP 代替品の開発に向かっています。たとえば、低い GWP、ゼロ ODP、その他の環境性能を備えた CO2、HFO、水の代替品は、ポリウレタン硬質フォームの製造に広く使用されています。また、建築断熱材技術の発展に伴い、発泡剤は断熱性能の向上、発泡速度の向上、気泡径の縮小など、より優れた性能を発揮していきます。
近年、国内外の有機フッ素化学企業は、第4世代発泡剤と呼ばれるガス性の良い物理発泡剤であるフッ素化オレフィン（HFO）発泡剤を含む、新たなフッ素系物理発泡剤の探索・開発を積極的に行っている。相の熱伝導率と環境上の利点。
投稿日時: 2024 年 6 月 21 日