경질 폴리우레탄폼 단열재 생산(6)-발포제(1)
3. 발포제(Blowing agents)
이미 언급한 바와 같이, 이산화탄소에서 산출한 물과 이소시아네이트의 반응은 발포제로 사용됩니다. 이것을 화학적 발포 공정이라 지칭합니다. 이 공정은 경질 우레탄폼 단열재 제조에 종속적인 역할을 가지는 단점을 갖습니다. 실제 발포 과정은 반응 혼합물에 포함된 저 비점 액체는 반응열에 의해 기화되는 물리적인 발포 과정입니다.
발포제는 반응 혼합물과 반응 성분을 잘 용해해야하고, 가스로서 경질 우레탄폼에 독립기포로 남아 낮은 열전도율을 갖추며 폴리우레탄은 거의 불용성이고 가소성이 없어야합니다. 또한 독성학적 및 생태학적으로 안전해야 합니다.
클로로플루오로카본(CFC, cholrofluorcarbon) 11은 오랜 시간동안 사용하여 이러한 기준을 대부분 양호하게 충족하였지만 생태학적 관점에서 우려할 문제를 주었습니다. CFC 11의 지구 온난화지수(GWP, global waming potential)와 오존층 파괴지수(ODP, ozone depletion potentil)로 오존층을 손상시킬 가능성이 있어 1987년 몬트리올 의정서에서 사용을 중단하기로 하였습니다.
이산화탄소는 폴리우레탄에서 가용성이며, 따라서 경질 우레탄폼이 확산 기밀이 안 되면 확산에 의해 경질 우레탄폼 세포로부터 빠져나갑니다. 결과적으로 경질 우레탄폼 셀 안에 있는 가스 압력이 떨어져 경질 우레탄폼은 축소할 수 있습니다. 이산화탄소와 동시에 형성되는 폴리우레아는 외장재의 접착성을 저해하고 취약하게 하는 원인이 될 수 있습니다.
요즘에는 CFC 11대신에 탄화수소(hydrocarbons, pentanes), 수소염화불화탄소(hydrogen chlorofluorocarbons, H-CFCs) 그리고 hydrogenfluorocarbons(H-FCs) 사용합니다. 이러한 발포제 중에 CFC 11을 직접 교체하는 제품은 없습니다. 발포제를 사용할 때, 폴리올과 첨가제는 요구되는 경질 우레탄폼 특성에 적합하도록 구성되어야합니다.
[발포제(Blowing agents)]