Принципът и характеристиките на химическите разпенващи агенти

Химически разпенващи агенти Химическите разпенващи агенти също могат да бъдат разделени на два основни типа: органични химикали и неорганични химикали. Има много видове органични химически разпенващи агенти, докато неорганичните химически разпенващи агенти са ограничени. Най-ранните химически разпенващи агенти (около 1850 г.) са прости неорганични карбонати и бикарбонати. Тези химикали отделят CO2 при нагряване и в крайна сметка те се заменят със смес от бикарбонат и лимонена киселина, тъй като последната има много по-добър прогностичен ефект. Днешните по-отлични неорганични пенообразуващи агенти имат по същество същия химичен механизъм, както по-горе. Те са поликарбонати (оригиналът е Poly-carbonic
киселини), смесени с карбонати.

Разграждането на поликарбоната е ендотермична реакция при 320 ° F
Около 100cc на грам киселина могат да бъдат освободени. Когато лявото и дясното CO2 се нагрят допълнително до около 390 ° F, ще се отдели повече газ. Ендотермичният характер на тази реакция на разлагане може да донесе някои ползи, тъй като разсейването на топлината по време на процеса на разпенване е голям проблем. Освен че са източник на газ за разпенване, тези вещества често се използват и като зародишни агенти за физически разпенващи агенти. Смята се, че първоначалните клетки, образувани при разлагане на химичния разпенващ агент, осигуряват място за миграция на газа, излъчен от физическия разпенващ агент.

За разлика от неорганичните пенообразуватели, има много видове органични химически пенообразуватели, от които можете да избирате и техните физически форми също са различни. През последните няколко години бяха оценени стотици органични химикали, които могат да се използват като разпенващи агенти. Има и много критерии, използвани за преценка. Най-важните от тях са: при условията на контролируема скорост и предсказуема температура количеството отделен газ е не само голямо, но и възпроизводимо; газовете и твърдите вещества, получени от реакцията, са нетоксични и е добре за пенеща полимеризация. Обектите не трябва да имат никакви неблагоприятни ефекти, като цвят или лоша миризма; накрая, има проблем с разходите, който също е много важен критерий. Тези пенообразуващи агенти, използвани в индустрията днес, са в най-голяма степен в съответствие с тези критерии.

Нискотемпературният разпенващ агент е избран от много налични химически разпенващи агенти. Основният проблем, който трябва да се има предвид, е, че температурата на разлагане на разпенващия агент трябва да бъде съвместима с температурата на обработка на пластмасата. Две органични химически разпенващи агенти са широко приети за нискотемпературен поливинилхлорид, полиетилен с ниска плътност и някои епоксидни смоли. Първият е толуен сулфонил хидразид (TSH). Това е кремаво жълт прах с температура на разлагане около 110 ° C. Всеки грам произвежда приблизително 115cc азот и малко влага. Вторият тип са окислени бис (бензенсулфонил) ребра или OBSH. Този пенообразуващ агент може да се използва по-често в приложения с ниска температура. Този материал е бял фин прах и нормалната му температура на разлагане е 150 ° C. Ако се използва активатор като урея или триетаноламин, тази температура може да бъде намалена до около 130 ° C. Всеки грам може да отделя 125 куб.см газ, главно азот. Твърдият продукт след разлагане на OBSH е полимер. Ако се използва заедно с TSH, това може да намали миризмата.

Високотемпературен разпенващ агент За високотемпературни пластмаси, като топлоустойчив ABS, твърд поливинилхлорид, някои полипропилен с нисък стопил и инженерни пластмаси, като поликарбонат и найлон, сравнете използването на разпенващи агенти с по-високи температури на разлагане Подходящо. Толуолсулфонфталамидът (TSS или TSSC) е много фин бял прах с температура на разлагане от около 220 ° C и изход на газ от 140 куб.см на грам. Това е основно смес от азот и CO2, с малко количество CO и амоняк. Този разпенващ агент обикновено се използва в полипропилен и някои ABS. Но поради температурата на разлагане, приложението му в поликарбонат е ограничено. Друг високотемпературен разпенващ агент-5-базиран тетразол (5-PT) е успешно използван в поликарбоната. Започва да се разлага бавно при около 215 ° C, но производството на газ не е голямо. Голямо количество газ няма да се отдели, докато температурата не достигне 240-250 ° C и този температурен диапазон е много подходящ за обработка на поликарбонат. Производството на газ е приблизително
175cc / g, главно азот. Освен това се разработват някои производни на тетразол. Те имат по-висока температура на разлагане и отделят повече газ от 5-PT.

Температурата на обработка на повечето основни индустриални термопласти на азодикарбонат е описана по-горе. Температурният диапазон на обработка на повечето полиолефинови, поливинилхлоридни и стиролни термопласти е 150-210 ° C
. За този вид пластмаса има един вид надувател, който е надежден за използване, т.е. азодикарбонат, известен също като азодикарбонамид, или ADC или AC за кратко. В чисто състояние е жълто / оранжев прах при около 200 ° C
Започнете да се разлагате и количеството на газа, образувано по време на разлагането, е
220cc / g, произведеният газ е предимно азот и CO, с малко количество CO2, а също така съдържа амоняк при определени условия. Твърдият продукт на разлагане е бежов. Той може не само да се използва като индикатор за пълно разлагане, но също така няма неблагоприятен ефект върху цвета на разпенената пластмаса.

AC се превърна в широко използван пянообразуващ агент по няколко причини. По отношение на производството на газ, AC е един от най-ефективните пенообразуващи агенти, а газът, който отделя, има висока ефективност на разпенване. Освен това газът се освобождава бързо, без да губи контрол. AC и неговите твърди продукти са ниско токсични вещества. AC също е един от най-евтините химически разпенващи агенти, не само от ефективността на производството на газ на грам, но и от производството на газ за долар е доста евтино.

В допълнение към горните причини, AC може да се използва широко поради неговите характеристики на разлагане. Температурата и скоростта на отделяния газ могат да се променят и могат да се адаптират към 150-200 ° C
Почти всички цели в обхвата. Добавките за активиране или действие променят характеристиките на разлагане на химическите разпенващи агенти, този проблем е обсъден при използването на OBSH по-горе. AC се активира много по-добре от всеки друг химически разпенващ агент. Съществуват разнообразни добавки, на първо място, металните соли могат да намалят температурата на разлагане на AC и степента на намаляване зависи главно от вида и количеството на избраните добавки. В допълнение, тези добавки имат и други ефекти, като промяна на скоростта на отделяне на газ; или създаване на период на забавяне или индукция преди началото на реакцията на разлагане. Следователно, почти всички методи за отделяне на газ в процеса могат да бъдат проектирани изкуствено.

Размерът на AC частиците също влияе върху процеса на разлагане. Най-общо казано, при дадена температура, колкото по-голям е средният размер на частиците, толкова по-бавно се отделя газът. Това явление е особено очевидно в системи с активатори. Поради тази причина обхватът на размера на частиците на търговския променлив ток е 2-20 микрона или по-голям и потребителят може да избира по желание. Много процесори са разработили свои собствени системи за активиране, а някои производители избират различни предварително активирани смеси, предоставени от производителите на променлив ток. Има много стабилизатори, особено тези, използвани за поливинилхлорид, и някои пигменти ще действат като активатори за AC. Следователно трябва да бъдете внимателни при промяна на формулата, тъй като характеристиките на разлагане на AC могат да се променят съответно.

AC, предлаган в индустрията, има много степени, не само по отношение на размера на частиците и системата за активиране, но и по отношение на течливостта. Например, добавянето на добавка към AC може да увеличи течливостта и дисперсността на AC прах. Този тип AC е много подходящ за PVC пластизол. Тъй като разпенващият агент може да бъде напълно диспергиран в пластизола, това е ключов въпрос за качеството на крайния продукт от разпенена пластмаса. В допълнение към използването на класове с добра течливост, AC също може да бъде диспергиран във фталат или други носещи системи. С него ще се работи толкова лесно, колкото с течност.


Време за публикуване: януари-13-2021