پلی ال گازخورده
پلی ال ها، جزء ضروری در فرمولاسیون فوم پلی یورتان هستند و وظیفه تامین ساختار، استحکام و ایجاد خواص عایق فوم را بر عهده دارند.
پلی ال ها، در زمینه تولید فوم پلی‌یورتان، گاهی اوقات می‌توانند با مواد شیمیایی یا مواد خاصی ترکیب شوند که هنگام واکنش، گاز آزاد می‌کنند. این گازها، به انبساط و ایجاد فوم پلی یورتان کمک می‌کنند. دو نوع متداول پلی ال که طی فرآیند ایجاد فوم، منجر به تولید گاز می‌شود (پلی ال گازخورده)، در ادامه آورده شده است:
انواع پلی ال گازخورده
پلی اتر پلی ال ها با عوامل پف زا
پلی اتر پلی ال ها، نوعی مواد اولیه هستند که در تولید انواع فوم‌های پلی‌یورتان کاربرد دارند.
پلی اتر پلی ال ها، از پلیمریزاسیون پروپیلن اکسید و/یا اکسید اتیلن با یک مولکول آغازگر حاصل می‌شوند. پلی ال به دست آمده، دارای یک گروه هیدروکسیل (OH) در انتهای زنجیره مولکولی خود است که آن را برای واکنش با ایزوسیانات‌ها برای تشکیل فوم پلی یورتان مناسب می‌کند.
پلی اتر پلی ال با ایزوسیانات، معمولا متیلن دی فنیل دی ایزوسیانات (MDI) یا تولوئن دی ایزوسیانات (TDI) و سایر مواد افزودنی برای ایجاد فوم پلی یورتان ترکیب می‌شود. این فوم، دارای خواص عایق حرارتی عالی است و به حفظ دمای پایین و کاهش مصرف انرژی کمک می‌کند.
عوامل پف زا نیز موادی هستند که هنگام واکنش یا تجزیه، گاز آزاد می‌کنند. در مورد فوم پلی یورتان، از این عوامل برای ایجاد ساختار سلولی فوم استفاده می‌شود.
عوامل پف زا متداول، شامل آب و مواد شیمیایی مختلف مانند هیدروکربن‌ها یا هیدروکلرو فلوئوروکربن‌ها (HCFCs) می‌باشد. زمانی که عوامل پف زا به مخلوط پلی ال اضافه می‌شوند، طی واکنش شیمیایی بین پلی ال ها و ایزوسیانات‌ها، گاز دی اکسید کربن آزاد می‌کنند که منجر به انبساط و تشکیل فوم می‌شود.
پلی ال و ایزوسیانات، تحت یک واکنش شیمیایی قرار می‌گیرند که به پلیمریزاسیون پلی یورتان معروف است. در این واکنش، گروه‌های هیدروکسیل پلی ال با گروه‌های ایزوسیانات واکنش می‌دهند و پیوندهای یورتان (-NHCOO-) و پلیمر پلی‌یورتان را ایجاد می‌کنند.
با ادامه واکنش پلیمریزاسیون، عامل پف زا به عنوان مثال گاز سیکلوپنتان به مخلوط واکنش وارد می‌شود. سیکلوپنتان به عنوان عامل پف زا در این فرآیند استفاده می‌شود. نقش عامل پف زا، تولید حباب‌های گاز در شبکه پلی یورتان است که منجر به انبساط و تشکیل ساختار سلولی می‌گردد. در زمان اضافه کردن گاز سیکلوپنتان به مخلوط واکنش به عنوان عامل پف زا، به سرعت منبسط می‌شود و حباب‌های گاز در داخل شبکه پلیمری به دام می‌افتند و یک ساختار سلول بسته را تشکیل می‌دهند. این ساختار سلولی، منجر به وزن سبک و ایجاد خواص عایق عالی در فوم می‌شود.
فوم به فرایند انبساط خود ادامه می‌دهد تا به شکل و اندازه دلخواه برسد. در این مرحله، به فوم اجازه داده می شود تا سخت شود. بسته به فرمولاسیون خاص و شرایط محیطی، فرآیند پخت، معمولاً از چند دقیقه تا یک ساعت طول می‌کشد.
زمانی که فوم خشک می‌شود، ساختاری سخت و پایدار را تشکیل می‌دهد. ، گاز سیکلوپنتان در داخل سلول ها به دلیل ساختار سلول بسته به دام می‌افتد و عایق حرارتی با عملکرد عالی ارائه می‌دهد.
به طور کلی، واکنش بین پلی‌اتر پلی ال، گاز سیکلوپنتان و ایزوسیانات منجر به تولید یک فوم سخت و سلول بسته با خواص عایق حرارتی فوق‌العاده می‌شود که آن را به انتخابی ارجح برای عایق‌سازی تبدیل می‌کند.
فوم پلی یورتان به دلیل رسانایی حرارتی کم و وزن سبک، به طور گسترده در عایق بندی سیستم‌های تبرید مانند یخچال‌ها استفاده می‌شود. علاوه بر این، فرآیند پف کردن توسط عامل پف زا، امکان پر کردن آسان حفره‌های عایق را فراهم می‌کند و یک لایه عایق بدون درز و موثر در دیواره‌های یخچال ایجاد می‌کند.
برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه به مقاله گاز سیکلوپنتان در وبلاگ گروه صنعتی مکرر مراجعه نمائید.
پلی ال های ترکیبی سیکلوپنتان
سیکلوپنتان، نوعی هیدروکربن است که می‌تواند به عنوان یک عامل پف زا در تولید فوم پلی یورتان سخت، که معمولاً در سیستم‌های تبرید، یخچال‌ها و مواد عایق یافت می‌شود، استفاده شود.
پلی ال های ترکیبی با سیکلوپنتان(پلی ال گازخورده)، پلی ال هایی هستند که از قبل با سیکلوپنتان یا عوامل پف زای مشابه مخلوط شده‌اند.
هنگامی که ترکیب پلی ال گازخورده با ایزوسیانات‌ها مخلوط شده و پردازش می‌شود، سیکلوپنتان به تدریج تبخیر می‌شود و در شبکه فوم منبسط می‌گردد و یک ساختار سلول بسته ایجاد می‌کند.
در هر دو مورد، استفاده از پلی ال ها در ترکیب با عوامل پف زا، یک مرحله حیاتی در تولید فوم‌های پلی‌یورتان است. انتخاب پلی ال، عامل پف زا و همچنین فرمولاسیون مربوطه می‌تواند بر خواص فوم نهایی از جمله چگالی، قابلیت‌های عایق‌سازی و ساختار سلولی تأثیر بگذارد. انتخاب هر یک، بستگی به کاربرد خاص و ویژگی‌های فوم مورد نظر دارد.
استفاده از پلی ال ترکیبی با سیکلوپنتان (پلی ال گازخورده) در فرمولاسیون فوم پلی یورتان سخت و سلول بسته، امکان تولید فوم‌هایی با خواص عایق حرارتی بهبود یافته و کاهش اثرات زیست محیطی را در مقایسه با عوامل پف زا سنتی مانند هیدروکلرو فلوئوروکربن ها (HCFCs) یا هیدروفلوئوروکربن ها (HFCs) فراهم می کند. سیکلوپنتان تأثیر ناچیزی بر لایه اُزن دارد و به عنوان یک عامل پف زای سازگار با محیط زیست در نظر گرفته می‌شود.
به طور کلی پلی ال مخلوط شده با سیکلوپنتان(پلی ال گازخورده)، نقش مهمی در تولید فوم پلی یورتان سخت و سلول بسته ایفا می‌کند و تقاضای رو به رشد برای راه حل‌های کارآمد انرژی و سازگار با محیط زیست در صنایع مختلف را برآورده می‌سازد.
مزیت پلی ال گازخورده برای تولید کنندگان این است که نیازی به تهیه و نصب ادوات گران قیمت مانند دستگاه استاتیک میکسر و پری میکس نمی‌باشد و از این نظر تهیه این نوع پلی ال ها، مقرون به صرفه است.
با استفاده از پلی ال گازخورده مخلوط شده با سیکلوپنتان در تولید فوم پلی‌یورتان سخت برای یخچال‌ها، تولیدکنندگان می‌توانند پانل هایی با عملکرد حرارتی و راندمان انرژی افزایش یافته تولید کنند و از این طریق به پایداری و حفاظت از محیط زیست کمک کنند.
از پلی ال گازخورده در تولید کفی کفش، ساندویچ پانل‌ها، فوم اسپری سخت(rigid)، فوم عایق سیستم‌های تبرید و … استفاده می‌شود.
گردآوری، تالیف و ترجمه: واحد تولید محتوای گروه صنعتی مکرر – نسیم مهین عبدالله زاده
منابع:
دیدگاهتان را بنویسید