Lượt xem: 0 Tác giả: Site Editor Thời gian xuất bản: 2026-04-07 Nguồn gốc: Địa điểm
Tóm tắt : Với việc ngừng sản xuất hoàn toàn chất tạo bọt HCFC-141b vào năm 2026, HFC-245fa, với tư cách là chất tạo bọt thay thế chính, đã được sử dụng rộng rãi trong ngành phun bọt polyurethane cứng. Bài viết này tóm tắt một cách có hệ thống các vấn đề thường gặp trong ứng dụng thực tế của hệ thống tạo bọt 245fa, bao gồm mất ổn định khi bảo quản, khuyết tật bọt, độ bám dính kém và mất ổn định kích thước, tiến hành phân tích chuyên sâu về nguyên nhân của chúng và đề xuất các giải pháp kỹ thuật tương ứng, cung cấp tài liệu tham khảo kỹ thuật cho doanh nghiệp để chuyển đổi suôn sẻ sang hệ thống tạo bọt mới.
Từ khóa : bọt polyurethane cứng; phun thuốc; HFC-245fa; chất thổi; vấn đề kỹ thuật
Theo thông báo của Bộ Sinh thái và Môi trường năm 2025, bắt đầu từ ngày 1 tháng 1 năm 2026, việc sản xuất các sản phẩm hỗn hợp polyether sử dụng HCFC-141b làm chất tạo bọt sẽ bị cấm hoàn toàn và các sản phẩm phun bọt polyurethane cũng sẽ nằm trong lệnh cấm sản xuất từ ngày 1 tháng 7 cùng năm. Điều này có nghĩa là ngành phun xịt sẽ loại bỏ hoàn toàn hệ thống tạo bọt HCFC-141b và bước vào giai đoạn mới ứng dụng các chất tạo bọt thân thiện với môi trường mà đại diện là HFC-245fa. Tuy nhiên, hệ thống tạo bọt 245fa phải đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật trong ứng dụng thực tế, đòi hỏi phải có nghiên cứu có hệ thống và các giải pháp có mục tiêu.
Trong hệ thống tạo bọt 245fa, tính năng không ổn định thường xảy ra sau khi hỗn hợp polyether được bảo quản trong một thời gian. Lý do chính là sự khác biệt về khả năng tương thích giữa polyol 245fa và polyether so với 141b, có thể gây ra sự bay hơi của chất thổi hoặc tách pha trong quá trình bảo quản lâu dài. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng độ ổn định khi bảo quản có thể được cải thiện đáng kể bằng cách lựa chọn các polyete bazơ và hệ thống phụ gia thích hợp.
Sự co ngót của bọt là một vấn đề thường gặp trong hệ thống phun 245fa, đặc trưng bởi sự co ngót xung quanh bọt được hình thành và các khoảng trống giữa bọt và bề mặt. Các nguyên nhân chính bao gồm độ nhớt vật liệu quá cao dẫn đến khả năng chảy kém, phản ứng đóng rắn quá nhanh tạo thành các cấu trúc tế bào kín quá mức và các hiệu ứng co giãn và giãn nở nhiệt. Bọt giòn thường liên quan đến thành phần isocyanate quá mức, độ ẩm cao hoặc nhiệt độ bề mặt quá thấp.
Liên kết yếu giữa bọt và nền và sự phân tách cục bộ là những vấn đề nổi bật ảnh hưởng đến chất lượng công trình. Các nguyên nhân có thể tóm tắt thành ba khía cạnh: thứ nhất là dầu, hơi ẩm hoặc bụi trên bề mặt phun; thứ hai, phản ứng không hoàn toàn trong điều kiện nhiệt độ thấp dẫn đến bọt đáy giòn; thứ ba, lựa chọn hệ thống xúc tác không đúng cách không thúc đẩy hiệu quả sự hình thành liên kết hóa học bề mặt. Các thí nghiệm cho thấy việc sử dụng hệ thống xúc tác tổng hợp có thể tăng cường độ bám dính lên hơn 35%.
Độ ổn định kích thước kém của bọt phun 245fa trong môi trường nhiệt độ và độ ẩm cao là một khó khăn kỹ thuật được công nhận trong ngành. Điều này chủ yếu là do cấu trúc tế bào kín không đồng đều của bọt trong hệ thống tạo bọt nước cao, dẫn đến bọt giãn nở hoặc co lại trong điều kiện nóng ẩm. Thực tiễn của Huntsman cho thấy rằng việc sử dụng polyol polyester có độ nhớt thấp thúc đẩy sự phân tán đồng đều của hệ thống tạo bọt và cải thiện đáng kể độ ổn định kích thước.
Hệ thống tạo bọt 245fa thường có hiệu suất chống cháy không đạt tiêu chuẩn. Lý do là sau khi thay thế chất thổi, khả năng tương thích giữa hệ thống chống cháy ban đầu và chất thổi mới thay đổi, làm thay đổi trạng thái phân tán của chất chống cháy trong bọt và ảnh hưởng đến hiệu quả chống cháy tổng thể.
Do tính bay hơi nhanh và khả năng tương thích kém của 245fa, những khó khăn kỹ thuật có thể được giải quyết thông qua việc lựa chọn nguyên liệu thô và tối ưu hóa công thức. Các biện pháp cụ thể bao gồm: lựa chọn polyol polyester có độ nhớt thấp để đảm bảo độ phân tán đồng đều; tối ưu hóa hệ thống xúc tác tổng hợp để cân bằng tốc độ phản ứng tạo bọt và tạo gel; kiểm soát chính xác liều lượng 245fa. Huntsman đã thành công trong việc giảm liều lượng 245fa xuống còn 5 phần, cắt giảm chi phí tại nguồn.
Chất xúc tác đóng vai trò quan trọng trong hệ thống 245fa. Chất xúc tác chuyên dụng có thể rút ngắn đáng kể thời gian đóng rắn và nâng cao hiệu quả thi công ở nhiệt độ thấp; đồng thời, bằng cách điều chỉnh tỷ lệ ô kín và cấu trúc ô, chúng tăng cường khả năng cách nhiệt và độ bền cơ học của bọt. Các thí nghiệm cho thấy các chất xúc tác lai có thể đạt được tỷ lệ tế bào kín là 94,5% và độ dẫn nhiệt là 0,017 W/(m·K).
Trong quá trình thi công vào mùa đông, cần áp dụng các biện pháp như làm nóng sơ bộ nguyên liệu thô và làm nóng bề mặt làm việc; thi công trong những ngày mưa đòi hỏi phải đảm bảo bề mặt làm việc khô ráo để tránh hơi ẩm cản trở phản ứng; kiểm soát chặt chẽ độ chính xác của quá trình trộn để tránh hiện tượng bong tróc, giòn bọt do tỷ lệ không phù hợp; giữ cho bề mặt làm việc sạch sẽ bằng cách loại bỏ dầu và bụi.
Là chất thay thế chính cho HCFC-141b, 245fa có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong ngành phun bọt polyurethane cứng. Bằng cách hiểu sâu sắc nguyên nhân của các vấn đề thường gặp và áp dụng các biện pháp toàn diện như tối ưu hóa công thức, điều chỉnh chất xúc tác và cải tiến quy trình, các vấn đề bao gồm mất ổn định khi bảo quản, khiếm khuyết bọt và độ bám dính kém có thể được giải quyết một cách hiệu quả, đảm bảo quá trình chuyển đổi suôn sẻ của hệ thống tạo bọt. Trong tương lai, với các quy định về môi trường ngày càng nghiêm ngặt, các hệ thống tạo bọt có giá trị GWP thấp hơn như LBA và hệ thống toàn nước cũng sẽ trở thành xu hướng phát triển.
