Вода и диоксид углерода

Вода и диоксид углерода. Особенности технологии

При водном вспенивании пенополиуретанов (ППУ) вспенивающим агентом выступает газообразный диоксид углерода (CO₂), образующийся при реакции воды с изоцианатом.

Физико-химические свойства:

• химическая формула — CO₂ (двуокись углерода, углекислый газ);
• в нормальных условиях — бесцветный газ тяжелее воздуха, не имеет запаха;
• плотность в нормальных условиях — 1,98 кг/м³;
• при атмосферном давлении CO₂ может существовать только в твердом или газообразном виде, температура перехода между твердой и газообразной фазами — –78,4°C;
• растворим в воде.

Воздействие на человека и окружающую среду

Диоксид углерода имеет нулевую ОРС, а его способность влиять на климат принята за единицу измерения потенциала глобального потепления. Следует отметить, что ПГП многих традиционных синтетических вспенивателей значительно — в сотни и тысячи раз — превышает ПГП CO₂.

В отличие от пентана, CO₂, попадая в атмосферу, не способствует образованию фотохимического смога.

CO₂ негорюч и нетоксичен. Этот газ входит в состав атмосферного воздуха, где его содержание составляет около 0,04 %. Повышение концентрации CO₂ во вдыхаемом воздухе негативно отражается на самочувствии человека.

Применение

Один из самых простых способов заменить озоноразрушающий вспениватель ГХФУ-141b — использование воды, которая в реакции с изоцианатными группами полиизоцианата образует углекислый газ, вспенивающий композицию.

Сам переход на водный вспениватель не требует дополнительных капитальных вложений, меняется только состав полиольного компонента. Однако водные системы характеризуются худшими теплоизоляционными свойствами, снижением адгезии ППУ к поверхности и увеличенным временем созревания пены.

Вода может применяться для получения эластичных пен, а также для вспенивания практически всех известных типов жестких ППУ (теплоизоляция холодильников, сэндвич-панели, изоляция труб, скорлупа, напыление).

Вспениваемые водой ППУ отличаются повышенной прочностью. Более низкая по сравнению с другими вспенивателями температура кипения газа внутри ячеек значительно расширяет возможности эксплуатации ППУ при низких температурах.

Невысокая эффективность изоляции компенсируется увеличением ее толщины. Например, если толщину слоя ППУ можно увеличить на 50%, то воду можно использовать для изготовления напыляемой пенополиуретановой изоляции. Такая ситуация допустима в производстве изоляции типа «труба в трубе».

Дополнительные материалы

• 16.09.2015—Семинар по озонобезопасным технологиям в секторе пенополиуретанов
• Вода в качестве химического вспенивателя и ее практическое использование в Российской Федерации
• 21.10.2015—22.10.2015—Двухдневный семинар «Подготовка технологов для работы на предприятиях по производству предизолированных труб в ППУ-изоляции»