After 40 years of development polyisocyanurate (PIR) insulation foams have become commercially successful commodity products with very desirable properties, like very low thermal conductivity, good fire resistance, low density and cheap, efficient manufacturing technologies. The industry strives to further improve their thermal resistance by reducing average cell size. However this approach has its theoretical limits due to the Knudsen effect and detrimental effects of cell size reduction on dimensional stability and aged thermal resistance of the foams. Further significant improvement of the PIR foams may be possible by changing their structure from closed cell micro-foams to open cell nanofoams, similar to morphology of silica aerogels and other polymeric aerogels.
PL
W wyniku 40 lat intensywnych badań izolacyjnych pianek poliizocyjanurowych (PIR), służących poprawie ich pożądanych właściwości, stały się one bardzo popularnymi produktami. Cenionymi właściwościami pianek PIR, uzyskiwanych za pomocą tanich i efektywnych technologii produkcji, są: mała przewodność cieplna, dobra odporność ogniowa i mała gęstość. Wytwórcy dążą do dalszej poprawy ich oporności cieplnej przede wszystkim poprzez zmniejszanie średniej wielkości komórek. Jednak metoda ta ma swoje ograniczenia wynikające z efektu Knudsena, a także szkodliwego wpływu zmniejszania wielkości komórek na stabilność wymiarową i długoterminową oporność cieplną pianek. Inną metodą poprawy właściwości pianek PIR może być zmiana ich struktury z nanopianek zamknięto-komórkowych do otwarto-komórkowych, podobnych w swojej morfologii do krzemowych aerożeli i innych aerożeli polimerowych.
The paper summarizes commonly available information on the fire of the Grenfell Tower, which took place in Central London on 14 June 2017. The fire was very similar in its nature to several other spectacular fires at tall buildings, which have happened around the world since 1999 but unlike the previous one, the London fire claimed an enormous number of victims – 71. The tragic outcome of the fire was blamed on a combination of several human and natural factors: faulty evacuation procedures, unsuitable fire extinguishing equipment, mistakes by the housing association managing the building, lacking fire safety provisions in the tower, weather, confusing building regulations, etc. However it was established that the main reason for so tragic an outcome of this fire was the speed of fire spread via decorative aluminum composite materials (ACM) containing polyethylene (PE), installed on the outer of a building as a part of a rain-screen cladding system. The other part of the system was polyisocyanurate (PIR) thermal insulation. The paper focuses on the role of PIR in this fire and a couple of practices in the PIR industry highlighted by the tragedy. It reflects on the origin of PIR and evolution of PIR technologies as well as PIR definition. Finally it reports on a bottom-up initiative started at the Polyurethanes 2017 Conference aiming at changing current attitude of the European thermal insulation industry to Open Access to reports on fire testing of thermal insulation products. This small but concerted effort of scientific and industrial thermal insulation communities has a good chance of helping to drive further improvement of fire resistance of thermal insulation and to restore public confidence in these important materials.
PL
Artykuł stanowi podsumowanie powszechnie dostępnych informacji dotyczących pożaru wieżowca Grenfell Tower w centrum Londynu 14 czerwca 2017 r. Pod wieloma względami pożar był bardzo podobny do kilku innych spektakularnych pożarów w wysokich budynkach, które wydarzyły się w różnych krajach od 1999 r., ale różnił się od nich ogromną liczbą ofiar (71 osób). Tak tragiczne skutki tego pożaru były spowodowane wieloma czynnikami, m.in.: wadliwą procedurą ewakuacyjną, nieodpowiednim sprzętem gaśniczym, błędami w zarządzaniu budynkiem, brakiem odpowiednich zabezpieczeń przeciwpożarowych, niejasnymi przepisami budowlanymi, niesprzyjającą pogodą itd. Ustalono jednak, że główną przyczyną tej tragedii była zaskakująca szybkość rozprzestrzeniania się ognia obejmującego dekoracyjny aluminiowy materiał kompozytowy (ACM) zawierający polietylen (PE), zainstalowany na zewnątrz budynku w ramach systemu osłony przeciwdeszczowej. Drugą część tego systemu stanowiła poliizocyjanurowa (PIR) izolacja termiczna. W artykule skoncentrowano się na roli, jaką odegrała w tym pożarze izolacja PIR oraz na analizie kilku praktyk stosowanych w przemyśle PIR, uwydatnionych przez tę tragedię. Opisano oddolną inicjatywę, podjętą podczas konferencji Polyurethanes 2017, mającą na celu zmianę praktyki stosowanej w europejskim przemyśle izolacji termicznych, ograniczającej dostęp do raportów z badań ogniowych wyrobów termoizolacyjnych. Ten niewielki, lecz wspólny wysiłek społeczności naukowców i firm produkujących izolacje termiczne ma duże szanse przyczynić się do poprawy ognioodporności takich izolacji i przywrócić publiczne zaufanie do tych ważnych materiałów.
Polietylen małej gęstości (PE-LD) i polietylen dużej gęstości (PE-HD) oraz ich mieszaninę w stosunku 1:1, a także polipropylen (PP) napełniono odpadami rozdrobnionej sztywnej pianki poliuretanowo-poliizocyjanurowej (PUR-PIR) w ilości do 40 % mas. Składniki kompozycji homogenizowano za pomocą dwuwalcarki, a następnie, po zgranulowaniu, poddawano dodatkowej homogenizacji metodą pulweryzacji ścinaniem w stanie stałym (S3P – solid-state shear pulverization) podczas wytłaczania. Próbki do badań porównawczych formowano metodą wtryskiwania. Oceniano zmiany budowy chemicznej (metodą FT-IR), właściwości mechanicznych (próba rozciągania, udarność), właściwości reologicznych (MFR) oraz termicznych (temperatura mięknienia) badanych kompozycji. Stwierdzono, że pulweryzacja wpływa korzystnie na właściwości otrzymanych układów.
EN
Low density polyethylene (PE-LD), high density polyethylene (PE-HD), PE-LD/PE-HD blend at aratio of 1:1, and polypropylene (PP) were filled with finely-ground waste of rigid polyurethane-polyisocyanurate (PUR-PIR) foam in an amount up to 40 wt %. The components were homogenized with two-roll-mill and then, after granulation, subjected to additional homogenization using the method of solid-state shear pulverization (so-called S3P process) during extrusion. The specimens for comparative studies were obtained by injection molding. The changes in chemical structure (using FT-IR spectroscopy), mechanical properties (tensile and impact tests), rheological properties (MFR, rotational rheometry), and thermal properties (Vicat temperature) of the investigated compositions were determined. It was found that the pulverization has afavorable effect on the characteristics of the examined systems, although the improvement is not significant and clearly depends on the type of matrix polymer and foam content.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.