Wir freuen uns, mitteilen zu können, dass unser F&E-Techniker Adrià Lopez einen Artikel in der Fachzeitschrift Urethanes Technology veröffentlicht hat. Diese Anerkennung spiegelt das Engagement unseres Teams für Innovation und angewandte Forschung im Bereich Polyurethan wider.
Adriàs Arbeit bietet neue Perspektiven für die Entwicklung nachhaltiger Schäume und unterstreicht unsere kontinuierlichen Bemühungen, fortschrittliche Technologie mit verantwortungsvollen und effizienten Lösungen zu verbinden.
Leistungsoptimierung bei wassergeblasenen Polyurethanschäumen: Vergleich von Silikon-Tensiden für Sprühschaumanwendungen
Einführung
Der Übergang zu einer nachhaltigeren und sichereren Technologie in der Polyurethanindustrie, insbesondere im Bausektor, hat die Entwicklung von wassergeblasenen Systemen vorangetrieben – vor allem bei Sprühschaumanwendungen. Der Ausstieg aus Treibmitteln mit hohem Treibhauspotenzial, wie HCFCs und HFCs, erfordert Formulierungen, die hohe technische Leistung bieten, ohne Stabilität, Expansion oder Verarbeitbarkeit zu beeinträchtigen.
In diesem Zusammenhang spielt das Silikon-Tensid eine entscheidende Rolle bei der Bildung und Stabilisierung des Schaums, da es direkt die Schaumkinetik, die Zellmorphologie und die Enddichte beeinflusst. Eine feine und gleichmäßige Zellstruktur verbessert die Wärmedämmung (Lambda-Wert) – ein zentraler Nachhaltigkeitsaspekt, da geringere Wärmeleitfähigkeit zu höherer Energieeffizienz in Gebäuden führt und somit den Energieverbrauch für Heizung und Kühlung reduziert.
Die Auswahl eines geeigneten Silikon-Tensids ist daher entscheidend, um gute Expansion, niedrige Wärmeleitfähigkeit, homogene Struktur und ausreichende Stabilität zu gewährleisten – sowohl unter Anfangsbedingungen als auch nach Alterung während der Lagerung.
Diese Studie präsentiert eine vergleichende Bewertung von fünf Tensiden, die in einer wassergeblasenen Formulierung getestet wurden. Untersucht wurden die Parameter Schaumzeit, Expansionszeit, Stabilität und Dichte, sowohl in den Anfangsbedingungen als auch nach einem 5-wöchigen Alterungstest bei 40 °C und 3 °C, mit dem Ziel, die robustesten und stabilsten Referenzen für den möglichen Einsatz in hocheffizienten industriellen Sprühschaumsystemen zu identifizieren – für Formulierer, die nachhaltige Lösungen ohne technische Kompromisse suchen.
Methodik
Es wurden sechs Referenzen untersucht: PU-2216, PU-2211, PU-2208, PU-2208 D, PU-2267 und PU-2217, in zwei Standardformulierungen von wassergeblasenem Hartsch aum mit Dichten von 10 kg/m³ und 14 kg/m³ und einem Silikon-Tensidgehalt von ca. 2,2 pphp. Die Tests wurden unter kontrollierten Bedingungen bei 25 °C durchgeführt, einschließlich eines 5-wöchigen Alterungstests bei zwei Temperaturen (40 °C und 3 °C), um den Einfluss der Lagerung auf die Schaumeigenschaften zu bewerten.
Ergebnisse
Tabelle 1 fasst die Leistung der verschiedenen Referenzen unter den Anfangsbedingungen zusammen.
Die erzielten Ergebnisse zeigen deutliche Unterschiede zwischen den bewerteten Referenzen. Unter ihnen erweist sich PU-2267 als die ausgewogenste Wahl hinsichtlich der Gesamtleistung, mit einer niedrigen und gut kontrollierten Dichte, ideal, um eine hohe Wärmedämmleistung zu erzielen, ohne die Struktur zu beeinträchtigen. Das Material weist Expansions- und Schaumbildungszeiten im optimalen Bereich auf und zeigt die beste Gesamtleistung, mit einer Höhe von 350 mm, was auf eine hervorragende Expansions- und Stabilisierungskapazität hinweist, sowie auf eine homogene, geschlossene Zellmorphologie ohne Anzeichen von Kollaps.
Im Vergleich zeigten PU-2208 und PU-2216 ein akzeptables Verhalten, allerdings mit etwas höheren Dichten und einer geringeren Endhöhe. PU-2208D zeigte eine Tendenz zu geringerer struktureller Stabilität, während PU-2211 unzureichende Ergebnisse mit deutlichen Anzeichen von Instabilität des Schaums aufwies und daher von weiteren Tests ausgeschlossen wurde.
Alterungstest
Die Ergebnisse zeigen eine Veränderung der kritischen Parameter der verschiedenen Referenzen. PU-2267 hob sich erneut als die robusteste Referenz hervor, mit praktisch unveränderten Ergebnissen. Eine stabile Dichte, konstante Reaktionszeiten und eine hohe Expansion wurden beibehalten, was ihre hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen Verschlechterung bestätigt.
Die Ergebnisse hervorheben erneut PU-2267 als die robusteste Referenz, sowohl unter den Anfangsbedingungen als auch nach dem Alterungstest.
Schlussfolgerungen
Die Studie hervorhebt die Bedeutung einer geeigneten Auswahl des Tensids, um Leistung und Stabilität in niedrigdichten, wassergeblasenen Sprühschaumsystemen für den Bau sicherzustellen.
Unter allen bewerteten Referenzen zeigte PU-2216 ein solides technisches Profil und ist eine gültige Referenz für Formulierungen, in denen Flexibilität ohne Stabilitätseinbußen gewünscht wird. PU-2267 hingegen positioniert sich als die ausgewogenste und robusteste Option, mit hervorragender Leistung sowohl unter Anfangsbedingungen als auch nach dem thermischen Alterungstest, und in Formulierungen mit niedriger und mittlerer Dichte (≈10 und 14 kg/m³). Seine konstante Leistung macht es zu einem idealen Kandidaten für anspruchsvolle industrielle Anwendungen.
Der vollständige Artikel ist in der Zeitschrift Urethanes Technology verfügbar: https://www.utech-polyurethane.com/information/shifting-greener-agents
