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绿色建筑博客

更友好的泡沫绝缘,最终

可以降低XPS和喷雾泡沫全球变暖潜能值的新型发泡剂正在开发中,但它们还没有准备好

陶氏化学就是其中之一根据修订后的联邦法规,该公司将使用一种新的发泡剂来生产挤出聚苯乙烯绝缘材料。但该行业表示,提议的转换期限是不现实的。目前的最后期限可能会推迟到今年晚些时候规则最终确定之前。
图源:Dow

那些一直在等待新一代挤出聚苯乙烯绝缘材料的建筑商,可能要等更长的时间了,这种材料的全球变暖潜能值(GWP)比目前可用的低。

从好的方面来说,霍尼韦尔在一月宣布该公司正在加快生产一种新型发泡剂,一种名为HFO-1234ze的氢氟烯烃(HFO)化合物,其全球变暖潜能值小于1。在挤压聚苯乙烯(XPS)的生产中,它可以取代一种名为HFC-134a的氢氟碳化合物,HFC-134a的全球变暖潜能值高出1300倍。

与此同时,美国环境保护署(U.S. Environmental Protection Agency)将于2017年1月1日敲定一项禁止使用某些氢氟碳化合物(hfc)的规定,其中包括HFC-134a。该机构表示,根据EPA的重要新替代政策(SNAP)计划引入的修订后的规定,目前正在管理和预算办公室进行审查。

但有迹象表明,这种转变可能不会那么快。XPS行业表示,美国环保署的时间表是不现实的,无论放弃HFC-134a的转变多么有吸引力,制造商需要更多的时间。此外,一位业内人士表示,环保署提出的日期可能会推迟到今年夏天最终规则公布时。

闭孔喷涂聚氨酯泡沫的情况略有不同。Lapolla工业公司是一家总部位于德克萨斯州的制造商,已经提供了用HFO发泡剂制成的闭孔聚氨酯泡沫,Foam-Lok 2000 - 4 g据称,其他制造商也在进行转型。

HFOs是第四代发泡剂

发泡剂是使绝缘泡沫化的化学物质,有助于泡沫的绝缘性能。它们被用于建筑商使用的多种泡沫绝缘材料中——刚性泡沫板、气雾剂罐中销售的密封泡沫、现场混合的高压泡沫和罐中销售的低压两部分泡沫套件。变种也被用作制冷剂。

发泡剂有液态和气态两种形式,这取决于它们的最终用途。气体发泡剂用于工厂生产的刚性绝缘和低压,两部分聚氨酯密封胶。液体形式为现场混合的两部分喷涂聚氨酯。

全球变暖潜能值是两个重要的环境基准之一。GWP值为1意味着该化合物对大气的破坏不会比二氧化碳更大。另一个关键考虑因素是发泡剂是否会消耗大气中的臭氧层,即臭氧消耗潜能值(ODP)。

氢氟烯烃是始于CFC-11的一系列发泡剂中最新的一种,CFC-11是20世纪60年代开发的一种含氯氟烃,由于其对臭氧的破坏,早已被淘汰。制造商后来在20世纪90年代开发了hcfc(氢氯氟烃),然后在21世纪初开发了hfc(氢氟碳化合物),因为他们试图开发出零ODP和低GWP的发泡剂。

作为特里斯坦·罗伯茨于2011年在GBA上写道在美国,HFOs是“第四代”发泡剂,具有这两种有益的特性。

尽管新型氢氟烯烃的理想设计是罗伯茨所说的氢氟碳化合物的“直接”替代品,但各种形式的泡沫绝缘材料是复杂的化学混合物,所有这些化学物质都可以以意想不到的方式相互作用。因此,行业组织Spray聚氨酯泡沫联盟(Spray聚氨酯Foam Alliance)的技术总监邓肯(Rick Duncan)说,用一种发泡剂替代另一种发泡剂,并确保产生的绝缘材料具有可接受的工作特性和热性能,是一个漫长而昂贵的过程。

除了霍尼韦尔(Honeywell)的HFO发泡剂以Solstice标签销售外,杜邦(DuPont)也生产一种名为Formacell 1100 (HFO-1336mzz)的发泡剂。阿科玛公司还开发了一种名为Forane的产品。

除了氢氟碳化物和HFOs,制造商还有其他选择,包括水和戊烷等易燃碳氢化合物。但这些材料在现场使用时要么不安全,要么产生的绝缘r值较低,因此存在一些缺点。

没有新产品的时间表

用HFO发泡剂制造的XPS在欧洲已经有一段时间了。XPS在美国有三家主要的制造商——陶氏、欧文斯-康宁和金斯潘——到目前为止,他们都没有宣布从HFC-134a转向替代品。

邓肯表示,喷涂聚氨酯泡沫向HFO发泡剂的过渡正在20家左右的喷涂聚氨酯保温和屋顶系统配方商中“许多(如果不是全部的话)”进行,预计美国环保署将出台更严格的规定。

Duncan表示,除了Lapolla,最近被Henry公司收购的West Development Group也已将HFC-245fa替换为HFO-1233zd,用于低斜坡屋顶应用的3磅闭孔泡沫。这是用于墙壁和屋顶空洞的喷雾泡沫的密度更高的版本。

美国环保署表示,其拟议的规则将“将一些氢氟碳化合物的状态从可接受改变为不可接受”,包括HFC-134a、HFC-365mfc、HFC-245fa、Formacel B和Formacel Z-6。

但根据美国环保署的一份声明,拟议的规则特别将“喷雾泡沫应用”排除在2017年的禁令之外。

声明说:“环保署正在继续审查SNAP提交的新替代品,包括用于喷雾泡沫最终用途类别的替代品。”

目前还不知道环保署什么时候会考虑将氢氟碳化物的替代品投入市场,但除了政府干预之外,可能还有其他原因让人们转而使用闭孔聚氨酯泡沫中的氢氟碳化物发泡剂。Lapolla的网站称,Foam-Lok的r值比其他闭孔泡沫高出10%,当应用于4英寸时,每英寸的老化r值为6.8。厚度。与上一代产品相比,它还将产量从8%提高到10%。

杜邦支持这一转变,但表示环保局的步伐可能“过于激进”。

杜邦在一份声明中表示,它支持“持续有序地转向低GWP解决方案”,但补充说,环保署提出的XPS日期“被认为是激进的,许多评论人士建议以更慢的速度推进”。

杜邦表示:“最终规则预计将在7月出台,具体泡沫和制冷剂产品的出台日期预计会比最初提议的时间稍晚。”

该公司表示,帮助XPS制造商评估HFO发泡剂将有助于维持节能的绝缘产品,同时降低其对全球环境的影响。

“然而,制造XPS绝缘材料是一个相当复杂和苛刻的挤压过程,”杜邦的声明补充道,“这使得从一种发泡剂切换到另一种发泡剂变得困难。每家公司都必须重新制定自己独特的泡沫系统;设备的设计和转换;申请飞行许可证;并满足内部和外部测试要求……通常情况下,挤出聚苯乙烯制造商在确定适当的技术解决方案后需要5到6年的时间来过渡。”

在2014年10月提交给美国环保署的评论中,杜邦表示,泡沫生产商报告了HFO发泡剂“尚未解决的稳定性问题”。一个研究低压应用的行业工作组表示,“这种不稳定性导致包装泡沫产品的保质期缩短了两到八周,而满足该行业供应链需求所需的一年或更长时间。”

行业贸易组织也表示反对

一个代表XPS行业的贸易组织在去年的一封信中对该计划提出了许多反对意见。挤出聚苯乙烯泡沫塑料协会(挤出聚苯乙烯泡沫塑料协会)说,政府的时间表是不现实的,HFC 134a的替代品还没有准备好投入商业使用。

该组织的论点包括:

  • 将EPA列为HFC-134a(饱和轻烃、二氧化碳、水、Exxsol发泡剂和HFO-1234ze等)可接受替代品的替代品对XPS不起作用,而且“拟议中的HFC-134a的突然转变……是不可能实现的。”
  • HFO发泡剂的成本预计将“大大高于现有的替代品”。
  • 这是不合理的行业依赖于单一制造商(霍尼韦尔)生产新的发泡剂在一个工厂。“如果该工厂发生罢工、停工、火灾或任何其他类型的生产中断,或者如果制造商决定停止生产该产品,XPS行业可能无法生产XPS。”
  • 就在五年前,该行业为转向使用HFC-134a进行了“重大资本支出”,并“真诚地”预计将被允许使用六七年以上。
  • 按照目前提议的时间表,禁止HFC-134a的成本要比环保局估计的高得多。

该组织的执行董事约翰·费拉罗(John Ferraro)在一次电话采访中说,环保署给了该行业长达七年的时间来改变过去使用的一种发泡剂。

“这个过程需要几年,而不是几个月,”他说。“为什么他们认为这只需要18个月,我不知道。”

费拉罗说,他知道环保署已经在管理和预算办公室正在审查的提案中修改了2017年淘汰HFC-134a的计划,但他补充说,他不知道新的日期是什么时候。他说,如果该机构坚持最初的最后期限,该行业将无法遵守。“这根本不可能,”他说。

该组织希望看到所需的过渡推迟到2021年或更晚。

5个评论

  1. charlie_sullivan||# 1

    XPS在欧洲
    我的印象是欧洲XPS使用二氧化碳,而不是HFO。与此一致的是,该文件称他们使用40-80%的二氧化碳和20-60%的“无卤素共发泡剂”。我猜这些共同发泡剂是碳氢化合物。

    http://www.ursa.it/it-it/products/Documents/EXIBA_EPD_XPS.pdf

    美国XPS行业表示,

    “北美没有简单地跳到欧盟使用二氧化碳的技术,有几个原因。原因包括施工实践的差异,不同的应用要求,不同的建筑规范和标准,以及不同的产品组合。如果在欧盟使用二氧化碳排放技术,生产的产品将无法满足目前北美市场的要求。”

    http://www.xpsa.com/pdf/01%20-%20XPSA%20Industry%20Perspective%20on%20Sustainability%20and%20Environmental%20Awareness.pdf

    我很清楚北美和欧洲的建筑实践存在差异,但我不清楚欧盟XPS的哪些属性会导致北美的问题。

    有趣的是,EPA是如何豁免喷雾泡沫的,即使该行业似乎比XPS行业更愿意和准备。

  2. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 2

    对查理·沙利文的回应
    查理,
    我不确定作者写欧洲XPS是“一种不符合当前北美市场要求的产品”是什么意思。然而,大多数观察人士认为,XPS的北美制造商希望找到一种发泡剂,使XPS的r值等级为每英寸R-5。

    根据我的理解,采用环保发泡剂的欧洲XPS的r值为每英寸R-4,这是北美制造商认为大西洋彼岸的买家无法接受的值。

  3. itserich||# 3

    发泡聚苯乙烯
    我是一个新手自己做,所以我不能说我理解挤出聚苯乙烯对专业人士的吸引力。

    为了其他自己动手的人的利益,看看这个网站上关于膨胀聚苯乙烯的许多文章。对我来说,在当地它的价格是1/2 - 1/3,根据温度的变化R值相似,不会造成环境破坏。

  4. Beideck||# 4

    使用替代方案
    我从中得出的结论是,就目前而言,建筑商需要使用不存在本文所讨论的全球变暖潜能值问题的替代绝缘产品。新的发泡剂即将问世,这很好,但这对你现在正在建造的结构没有帮助。幸运的是,有许多绝缘产品没有全球变暖潜能值的问题。使用它们(至少现在)!

  5. charlie_sullivan||# 5

    对EPS是
    埃里希,

    是的,使用EPS是目前的方法。有一些小原因更喜欢XPS,但它们都不是交易破坏者,它们经不起仔细分析。

    关于EPS的一个抱怨是,低密度EPS往往比XPS更易碎,这可能有点烦人,这可能意味着你在院子里散布含有有毒阻燃剂的泡沫,但你可以得到更高密度的EPS,不那么易碎,无论哪种情况下,包含碎片和灰尘都是一个问题,特别是如果你用锯子切割它。

    关于EPS的另一个抱怨是它比XPS吸收更多的水分。但即使它被水分饱和,单位r值仍然比XPS便宜。在这种情况下,你可能需要更多的空间来获得EPS的目标r值,但如果它是湿的,那就低于等级,而在等级以下通常没有限制可用空间。

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