펜탄 발포제 경질 우레탄 폼 단열재의 장기 열저항(5)
[표3]은 경질 우레탄 폼 단열재 #2에서 얻은 코어 폼에 대해 측정된 실제적인 확산 계수 값을 보여줍니다. 경질 우레탄 폼 단열재 #1과 경질우레탄폼단열재 #2에 대한 코어 폼 확산 값의 비교는 경질 우레탄 폼 단열재 #2를 통한 확산이 경질 우레탄 폼 단열재 #1을 통한 확산의 거의 절반임을 나타냅니다. 이것은 다른 공정 조건이 실제로 열 노화 공정에 상당한 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다.
[표3] 경질 우레탄 폼 단열재 #2의 가스 확산
스킨 인자 “X”는 [표2]에 나와있는 확산을 사용하여 Agesim이 예측한 것과 70℃에서 노화된 샘플에 대해 실험적으로 측정된 k-계수를 대입하여 경질 우레탄 폼 단열재 #2에 대해 계산되었습니다. [그림5]에서 볼 수 있듯이, 스킨 계수 12는 측정된 열저항과 예측된 열저항 사이가 잘 맞습니다. 이러한 결과는 3.8mm 두께의 경질 우레탄 폼 단열재 #2의 노화가 [표3]에 나타난 바와 같이 확산이 있는 3.8mm 두께의 코어 폼으로 모델링 될 수 있음을 시사하고, [표3]에 나타난 것의 1/12의 확산으로 양면에 1mm 두께의 스킨 층을 갖습니다.
[그림5] 70℃에서 노화된 3.8cm 두께 폼에 대한 예상 및
측정된 열저항(경질 우레탄 폼 단열재 #2)
상기에 매개 변수를 기초로, 실내 온도에서 경질우레탄폼단열재 32의 15년에 걸친 열저항 노화가 예측되어 [그림6]에 표시되어 있습니다. [그림6]은 또한 규제되지 않은 주변 조건에서 보관된 4.5년 된 경질 우레탄 폼 단열재의 주기적으로 측정된 열저항 값(R-값)을 보여줍니다. [그림7]은 경질 우레탄 폼 단열재 #2의 다양한 발포제 분압 변화를 같은 시간 동안 보여줍니다.
[그림6] 23℃에서 노화된 경질 우레탄 폼 단열재에 대해
예측된 15년 열저항(경질 우레탄 폼 단열재 #2)
15년간의 가중 평균 LTTR과 5년간의 순간 열저항 값(R-값)은 [그림6]의 노화 곡선으로부터 얻어졌습니다. 이 값은 4.5년 동안 실험실에서 규제되지 않은 주변 조건에서 노화된 경질 우레탄 폼 단열재의 실제 열저항 (R-값)과 비교됩니다. [표4]에 나와 있는 결과는 경질 우레탄 폼 단열재 #2의 경우, Huntsman 경질 우레탄 폼 단열재가 개발한 수학적 모델링 및 연산 방식은 통제되지 않은 주변 실험실 환경에서 4.5년 동안 노화된 펜탄 발포제 경질 우레탄 폼 단열재(폴리이소시아누레이트, PIR)의 측정된 실제 열저항과 일치합니다.
[그림7] 23℃에서 발포제 분압의 예측된 15년 변화
(경질 우레탄 폼 단열재 #2)
또한 15년 시간 가중 평균 열저항 값은(R-값) 5년 후 예측된 열저항 값과 일치합니다.
[표4] 경질 우레탄 폼 단열재 #2의 LTTR 비교
[그림6]과 [그림7]에서 볼 수 있듯이 15년에서 50년 사이에 열저항이 더 감소할 확률은 매우 낮습니다. 이것은 경질 우레탄 폼 단열재가 이미 공기로 포화되어 있고, 물리적 발포제의 손실 속도가 극히 느리기 때문입니다.
앞에서 언급했듯이, 이 연구에 사용된 경질 우레탄 폼 단열재는 과학적 평가를 수행하기 위해 명시적으로 만들어진 실험실 제품입니다. 따라서 [표2]와 [표4]에 인용된 S770는 상업용 제품의 전형적인 것으로 간주 되어서는 안 됩니다. 폴리이소시아누레이트 단열재 협회는 탄화수소 발포제를 함유한 캐나다에서 만든 경질 우레탄 폼 단열재에 대해 최근에 평균 LTTR 값을 발표했습니다. 이 LTTR 값의 범위는 2.5~10cm 두께 제품의 경우 6.0~6.25ft2.hr.℉/Btu.in입니다.
7. 결론
이 자료에서 테스트된 경질 우레탄 폼 단열재에 대해, 단 몇 주만에 완료되는 CAN/ULC S770-00 방법은 실험실 환경에서 거의 5년간 노화된 후 경질 우레탄 폼 단열재의 열저항을 정확히 예측합니다. 또한 이 자료에서 15년간의 시간 가중 편균 열저항 값(R-값)은 5년 후의 실제 열저항 값과 일치했습니다.
실험용 38mm 두께의 펜탄 발포제를 사용한 경질 우레탄 폼 단열재의 경우, 이 방법은 주변 노화 4.5년 후에 실제 열저항 값(R-값)의 1% 이내의 LTTR을 예측합니다. 가속 실험실 방법과 실시간 노화 간의 결과 차이는 S770 방법의 제안된 오차 범위 안에 있습니다.
1mm 두께의 스킨과 외장재 층을 통한 발포제의 효과적인 확산은 코어 발포체를 통한 각각의 확산보다 23내지 12배 더 느리게 추정됩니다. 이것은 발포체 스킨이 코어 발포체보다 확산에 더 큰 장벽을 제공함을 분명히 암시합니다. 따라서 스킨 및 외장재의 기여를 설명하는 S770 방법은 ASTM C 1303 방법보다 경질 우레탄 폼(폴리이소시아누레이트, PIR) 지붕 단열재의 LTTR을 결정하는 더 정확한 방법입니다.