این مقاله کاربرد عوامل پف دهنده در تولید فوم پلی یورتان در دستگاه تزریق فوم شامل فوم های سخت، XPS، فوم‌های سخت پلی یورتان، شامل کاربردهایی مانند فوم‌های عایق لوازم خانگی مانند یخچال، ورقه‌های با پوشش انعطاف‌پذیر، ساندویچ پانلها، کامپوزیت‌ها، فوم‌های توده‌ای سخت، فوم‌هایی نظیر اسپری فوم‌ها )که در محل موردنظر تزریق و مصرف می‌شوند)، عایق لوله‌ها، و فوم سرد پلی یورتان یا انعطاف‌پذیر را موردتوجه قرار می‌دهد. عوامل پف دهنده در تولید فوم پلی یورتان در دستگاه تزریق فوم طبیعی نظیر CO2 یا پنتان در تمامی انواع تولیدات فوم می‌توانند به‌کاربرده شوند و سال‌های متمادی است که تولیدکنندگان بزرگ فوم پلی یورتان از این فن‌آوری به‌طور موفقت آمیزی برای تولید محصولات باکیفیت بالا استفاده می‌کنند.
مفاهیم اساسی گاز پلی یورتان
مواد عایق حرارتی مورداستفاده در صنعت ساختمان‌سازی می‌توانند به دو بخش مواد عایق آلی نظیر فیبرهای سلولزی، کتان و کنف و مواد عایق معدنی نظیر پشم‌شیشه و غیره تقسیم شوند. فوم‌های پلاستیکی نوع خاصی از فوم های آلی هستند.
طبق تعریف، فوم توده‌ای است که از یک ساختار سلولی باز یا بسته تشکیل‌شده است که دانسیته اولیه آن کمتر از دانسیته اولیه حالت شبکه‌ای بدون حجیم‌شدگی است. شبکه سلولی فوم می‌تواند شامل پلیمرهای آلی )فوم‌های پلاستیکی( یا مواد غیر آلی )نظیر فوم‌های بتنی و شیشه‌ای( باشد. مقاله زیر در مورد فوم‌های پلاستیکی ساخته‌شده از پلیمرهای آلی بحث می‌کند که به‌نوبه خود می‌تواند به فوم‌های سخت و انعطاف‌پذیر و فوم‌های اینتگرال اسکین تقسیم‌بندی شود.
بنیان‌های پلیمری رایجی که در تولید فوم‌های سخت پلی یورتان به‌کاربرده می‌شوند، پلی استایرن، پلی یورتان و پلی ایزوسیانوریت هستند. علاوه بر این، پلی الفینها و فرمالدییدها هم نقش خاصی را در تولید فوم های سخت بازی می‌کنند. ویژگی بارز فوم‌های سخت قابلیت عایق‌کاری منحصربه‌فرد، مقاومت رطوبتی و مکانیکی آن‌هاست. فوم پلی یورتان انعطاف‌پذیر، در برابر اعمال نیرو، مقاومت نسبتاً کمتری از خود نشان می‌دهند. بنیان پلیمری که غالباً جهت تولید فوم‌های انعطاف‌پذیر به کار می‌رود، پلی یورتان است.
طبق تعریف، فوم‌های اینتگرال اسکین ساختاری فومی بوده و از نظر شیمیایی همگن هستند، ولی دانسیته آن‌ها به‌طور پیوسته از طرف بیرون به درون کاهش می‌یابد. این فوم‌ها با هسته نرم داخلی و پوسته سخت خارجی مشخص می‌شوند. در این فوم‌ها نیز بنیان پلیمری رایج، پلی یورتان است.
دو راه برای رسیدن به ساختار رایج فوم پلی یورتان وجود دارد:
• با استفاده از یک عامل پف دهنده در تولید فوم پلی یورتان شیمیایی که مستقیماً در حین فرایند پلیمریزاسیون تشکیل می‌شود. مثالی از این فرآیند فوم سازی برای پلی یورتان، جایی است که آب یا کربکسیلیک اسید در حین فرآیند پلیمریزاسیون چندگانه )واکنش پلی ال با ایزوسیانات و واکنش آب با مقدار اضافی ایزوسیانات) با ایزوسیانات واکنش می‌دهد و دی‌اکسید کربن تشکیل می‌شود که اثر حجیم کنندگی و فوم سازی دارد.
• با افزودن یک عوامل پف دهنده در تولید فوم پلی یورتان در دستگاه تزریق فوم فیزیکی که در حین فرایند پلیمریزاسیون از یک محلول مایع تبخیر می‌شود و یا در دمای مشخصی جهت تشکیل گاز دی‌اکسید کربن و نیتروژن تجزیه می‌شود. عوامل پف دهنده در تولید فوم پلی یورتان فیزیکی مناسب حاوی ترکیبات آلی فرار نظیر پنتان، CFC ها، HCFC ها یا HFC ها هستند.
استفاده از عوامل پف دهنده در تولید فوم پلی یورتان فیزیکی مزایای متعددی را به همراه دارد:
• هیچ ترکیب اضافه‌ای به ساختار فوم وارد نمی‌شود.
• تبخیر عوامل پف دهنده در تولید فوم پلی یورتان در دستگاه تزریق فوم باعث خنک شدن دستگاه در حین واکنش‌های چندجانبه گرمازای فرآیند ساخت فوم پلی یورتان می‌شود.
• برخی از عوامل پف دهنده در تولید فوم پلی یورتان در دستگاه تزریق فوم را می‌توان به‌عنوان یک سلول گازی جهت افزایش اثر عایق حرارتی فوم به کار برد.
• عوامل پف دهنده در تولید فوم پلی یورتان در دستگاه تزریق فوم فیزیکی در تولید فوم پلی یورتان به علت دارا بودن مزایایی که در بالا اشاره شد غالباً برترین گزینه در بسیاری از کاربردها به شمار می‌روند.
