Visualizações: 0 Autor: Editor do site Horário de publicação: 07/04/2026 Origem: Site
Resumo : Com a eliminação completa da produção do agente de expansão HCFC-141b até 2026, o HFC-245fa, como principal agente de expansão alternativo, tem sido amplamente utilizado na indústria de pulverização de espuma rígida de poliuretano. Este artigo resume sistematicamente problemas comuns na aplicação prática do sistema de formação de espuma 245fa, incluindo instabilidade de armazenamento, defeitos de espuma, má adesão e instabilidade dimensional, conduz uma análise aprofundada de suas causas e propõe soluções técnicas correspondentes, fornecendo referências técnicas para que as empresas façam uma transição suave para o novo sistema de formação de espuma.
Keywords : espuma rígida de poliuretano; pulverização; HFC-245fa; agente de expansão; problemas técnicos
De acordo com o edital do Ministério da Ecologia e Meio Ambiente em 2025, a partir de 1º de janeiro de 2026, a produção de produtos de mistura de poliéter utilizando HCFC-141b como agente de expansão será totalmente proibida, e produtos de espuma de poliuretano pulverizados também serão incluídos na proibição de produção a partir de 1º de julho do mesmo ano. Isto significa que a indústria de pulverização eliminará completamente o sistema de formação de espuma HCFC-141b e entrará totalmente em uma nova etapa de aplicação de agentes de expansão ecologicamente corretos representados pelo HFC-245fa. No entanto, o sistema de formação de espuma 245fa enfrenta numerosos desafios técnicos na aplicação prática, exigindo investigação sistemática e soluções específicas.
No sistema de formação de espuma 245fa, a instabilidade de desempenho ocorre frequentemente após a mistura de poliéter ter sido armazenada por um período. A principal razão é a diferença na compatibilidade entre os polióis 245fa e os poliéteres em comparação com o 141b, o que pode causar a volatilização do agente de expansão ou a separação de fases durante o armazenamento a longo prazo. Estudos demonstraram que a estabilidade de armazenamento pode ser significativamente melhorada através da seleção de poliéteres de base e sistemas de aditivos apropriados.
O encolhimento da espuma é um problema comum no sistema de pulverização 245fa, caracterizado pelo encolhimento ao redor da espuma formada e pelas lacunas entre a espuma e o substrato. As principais causas incluem viscosidade excessiva do material, levando a baixa fluidez, reação de cura excessivamente rápida, formando estruturas excessivas de células fechadas e efeitos de expansão e contração térmica. A espuma frágil geralmente está relacionada ao excesso de componente de isocianato, alto teor de umidade ou temperatura excessivamente baixa do substrato.
A fraca ligação entre a espuma e o substrato e a delaminação local são questões proeminentes que afetam a qualidade da construção. As causas podem ser resumidas em três aspectos: primeiro, óleo, umidade ou poeira na superfície pulverizada; segundo, reação incompleta sob condições de baixa temperatura, resultando em espuma de fundo quebradiça; terceiro, a seleção inadequada do sistema catalisador não promove efetivamente a formação de ligações químicas interfaciais. Experimentos mostram que o uso de um sistema catalítico composto pode aumentar a resistência de adesão em mais de 35%.
A baixa estabilidade dimensional da espuma pulverizada 245fa em ambientes de alta temperatura e alta umidade é uma dificuldade técnica reconhecida na indústria. Isto se deve principalmente à estrutura irregular de células fechadas da espuma em sistemas de formação de espuma com alto teor de água, levando à expansão ou encolhimento da espuma sob condições quentes e úmidas. As práticas da Huntsman mostram que o uso de polióis poliéster de baixa viscosidade promove a dispersão uniforme do sistema espumante e melhora significativamente a estabilidade dimensional.
O sistema de formação de espuma 245fa geralmente apresenta desempenho retardador de chama não compatível. A razão é que após a substituição do agente de expansão, a compatibilidade entre o sistema retardador de chama original e o novo agente de expansão muda, alterando o estado de dispersão dos retardadores de chama na espuma e afetando o efeito retardador de chama geral.
Tendo em vista a rápida volatilização e a baixa compatibilidade do 245fa, as dificuldades técnicas podem ser resolvidas através da seleção da matéria-prima e da otimização da formulação. As medidas específicas incluem: seleção de polióis poliéster de baixa viscosidade para garantir dispersão uniforme; otimizar o sistema de catalisador compósito para equilibrar as taxas de reação de formação de espuma e gelificação; controlando precisamente a dosagem de 245fa. A Huntsman reduziu com sucesso a dosagem de 245fa para 5 partes, reduzindo custos na fonte.
Os catalisadores desempenham um papel fundamental no sistema 245fa. Catalisadores especializados podem reduzir significativamente o tempo de cura e melhorar a eficiência da construção em baixas temperaturas; entretanto, ao regular a proporção de células fechadas e a estrutura celular, melhoram o isolamento térmico e a resistência mecânica da espuma. Experimentos mostram que os catalisadores híbridos podem atingir uma proporção de células fechadas de 94,5% e uma condutividade térmica de 0,017 W/(m·K).
Durante a construção de inverno, devem ser adotadas medidas como pré-aquecimento de matérias-primas e aquecimento da superfície de trabalho; a construção em dias chuvosos exige a garantia de uma superfície de trabalho seca para evitar a interferência da umidade na reação; controlar rigorosamente a precisão da mistura para evitar delaminação ou fragilização da espuma causada por proporção inadequada; mantenha a superfície de trabalho limpa removendo óleo e poeira.
Como principal alternativa ao HCFC-141b, o 245fa tem amplas perspectivas de aplicação na indústria de pulverização de espuma rígida de poliuretano. Ao compreender profundamente as causas dos problemas comuns e adotar medidas abrangentes, como otimização da formulação, regulação do catalisador e melhoria do processo, problemas como instabilidade de armazenamento, defeitos de espuma e má adesão podem ser resolvidos de forma eficaz, garantindo uma transição suave do sistema de formação de espuma. No futuro, com regulamentações ambientais cada vez mais rigorosas, os sistemas de formação de espuma com valores de PAG mais baixos, como o LBA e os sistemas exclusivamente de água, também se tornarão tendências de desenvolvimento.
