O principio e as características dos axentes químicos de vento

Axentes químicos de sopro Os axentes de sopro químicos tamén poden dividirse en dous tipos principais: produtos químicos orgánicos e inorgánicos. Existen moitos tipos de axentes químicos orgánicos que soplan, mentres que os axentes químicos inorgánicos son limitados. Os primeiros axentes de vento químicos (aproximadamente 1850) foron carbonatos e bicarbonatos inorgánicos simples. Estes produtos químicos emiten CO2 cando se quentan e finalmente substitúense por unha mestura de bicarbonato e ácido cítrico porque este ten un efecto pronóstico moito mellor. Os agentes inorgánicos espumantes máis excelentes de hoxe teñen basicamente o mesmo mecanismo químico que o anterior. Son policarbonatos (o orixinal é poli-carbónico
ácidos) mesturados con carbonatos.

A descomposición do policarbonato é unha reacción endotérmica, a 320 ° F
Pódense liberar uns 100cc por gramo de ácido. Cando o CO2 esquerdo e dereito quéntase a uns 390 ° F, liberarase máis gas. A natureza endotérmica desta reacción de descomposición pode traer algúns beneficios, porque a disipación de calor durante o proceso de espumación é un gran problema. Ademais de ser unha fonte de gas para a formación de espumas, estas substancias úsanse a miúdo como axentes nucleantes para axentes espumantes físicos. Crese que as células iniciais formadas cando o axente de soplado químico se descompón proporcionan un lugar para a migración do gas emitido polo axente de soplado físico.

Ao contrario dos espumantes inorgánicos, hai moitos tipos de espumantes químicos orgánicos entre os que escoller e as súas formas físicas tamén son diferentes. Nos últimos anos avaliáronse centos de produtos químicos orgánicos que se poden empregar como axentes de vento. Tamén hai moitos criterios para xulgar. Os máis importantes son: nas condicións de velocidade controlable e temperatura previsible, a cantidade de gas liberada non só é grande, senón que tamén se pode reproducir; os gases e os sólidos producidos pola reacción non son tóxicos e é bo para a polimerización en espuma. Os obxectos non deben ter efectos adversos, como cor ou mal olor; finalmente, hai un problema de custos, que tamén é un criterio moi importante. Os axentes de escuma empregados na industria na actualidade están máis en consonancia con estes criterios.

O axente espumante de baixa temperatura escóllese entre moitos axentes espumantes químicos dispoñibles. O principal problema a ter en conta é que a temperatura de descomposición do axente espumante debe ser compatible coa temperatura de procesamento do plástico. Dous axentes de soprado químicos orgánicos foron amplamente aceptados para o cloruro de polivinilo a baixa temperatura, o polietileno de baixa densidade e certas resinas epoxi. O primeiro é o tolueno sulfonil hidrazida (TSH). Trátase dun po amarelo cremoso cunha temperatura de descomposición duns 110 ° C. Cada gramo produce aproximadamente 115cc de nitróxeno e algo de humidade. O segundo tipo son as costelas bis (bencenosulfonil) oxidadas ou OBSH. Este axente espumante pode usarse máis habitualmente en aplicacións a baixa temperatura. Este material é un po fino branco e a súa temperatura normal de descomposición é de 150 ° C. Se se usa un activador como a urea ou a trietanolamina, esta temperatura pode reducirse a uns 130 ° C. Cada gramo pode emitir 125cc de gas, principalmente nitróxeno. O produto sólido despois da descomposición de OBSH é un polímero. Se se usa xunto con TSH, pode reducir o cheiro.

Espumante de alta temperatura Para plásticos de alta temperatura, como ABS resistentes á calor, cloruro de polivinilo ríxido, algúns de polipropileno de índice de baixa fusión e plásticos de enxeñería, como policarbonato e nylon, comparar o uso de axentes de vento con temperaturas de descomposición máis altas. A toluenesulfoneftalamida (TSS ou TSSC) é un po branco moi fino cunha temperatura de descomposición duns 220 ° C e unha produción de gas de 140cc por gramo. É principalmente unha mestura de nitróxeno e CO2, cunha pequena cantidade de CO e amoníaco. Este axente de expansión úsase normalmente no polipropileno e en certos ABS. Pero debido á súa temperatura de descomposición, a súa aplicación en policarbonato é limitada. En policarbonato utilizouse con éxito outro tetrazol baseado en axentes de soplado a alta temperatura (5-PT). Comeza a descompoñerse lentamente a uns 215 ° C, pero a produción de gas non é grande. Non se liberará unha gran cantidade de gas ata que a temperatura alcance os 240-250 ° C, e este rango de temperatura é moi adecuado para o procesamento de policarbonato. A produción de gas é de aproximadamente
175cc / g, principalmente nitróxeno. Ademais, hai algúns derivados do tetrazol en desenvolvemento. Teñen unha temperatura de descomposición máis alta e emiten máis gas que o 5-PT.

A temperatura de procesamento da maioría dos termoplásticos industriais máis importantes do azodicarbonato é a descrita anteriormente. O rango de temperatura de procesamento da maioría dos termoplásticos de poliolefina, cloruro de polivinilo e estireno é de 150-210 ° C
. Para este tipo de plástico, hai un tipo de axente de vento que é fiable de usar, é dicir, azodicarbonato, tamén coñecido como azodicarbonamida, ou ADC ou AC para abreviar. En estado puro, é un po amarelo / laranxa a uns 200 ° C
Comeza a descompoñerse e a cantidade de gas producida durante a descomposición é
220cc / g, o gas producido é principalmente nitróxeno e CO, cunha pequena cantidade de CO2, e tamén contén amoníaco baixo certas condicións. O produto de descomposición sólido é de cor beis. Non só se pode usar como indicador para a descomposición completa, senón que tampouco ten efectos adversos sobre a cor do plástico espumado.

A CA converteuse nun axente espumante de escuma moi utilizado por varias razóns. En termos de produción de gas, a corrente alterna é un dos axentes espumantes máis eficaces e o gas que libera ten unha alta eficiencia de espumación. Ademais, o gas libérase rapidamente sen perder o control. A CA e os seus produtos sólidos son substancias pouco tóxicas. A CA tamén é un dos axentes químicos de vento máis baratos, non só pola eficiencia da produción de gas por gramo, senón tamén pola produción de gas por dólar.

Ademais das razóns anteriores, o AC pode usarse amplamente debido ás súas características de descomposición. A temperatura e a velocidade do gas liberado pódense cambiar e pódese adaptar a 150-200 ° C
Case todos os propósitos dentro do alcance. A activación ou os aditivos de acción cambian as características de descomposición dos axentes químicos de vento, este problema foi discutido no uso de OBSH anterior. A CA actívase moito mellor que calquera outro axente químico de vento. Hai unha variedade de aditivos, en primeiro lugar, as sales metálicas poden reducir a temperatura de descomposición de CA e o grao de diminución depende principalmente do tipo e da cantidade de aditivos seleccionados. Ademais, estes aditivos tamén teñen outros efectos, como cambiar a taxa de liberación de gas; ou creando un período de atraso ou indución antes de que comece a reacción de descomposición. Polo tanto, case todos os métodos de liberación de gas no proceso pódense deseñar artificialmente.

O tamaño das partículas de CA tamén afecta ao proceso de descomposición. En xeral, a unha temperatura dada, canto maior sexa o tamaño medio das partículas, máis lenta será a liberación de gas. Este fenómeno é particularmente evidente en sistemas con activadores. Por esta razón, o intervalo de tamaño de partícula de CA comercial é de 2 a 20 micras ou máis e o usuario pode escoller a vontade. Moitos procesadores desenvolveron os seus propios sistemas de activación e algúns fabricantes escollen varias mesturas pre-activadas proporcionadas polos fabricantes de CA. Hai moitos estabilizadores, especialmente os utilizados para o cloruro de polivinilo, e certos pigmentos actuarán como activadores da AC. Polo tanto, debes ter coidado ao cambiar a fórmula, porque as características de descomposición de CA poden cambiar de acordo.

A CA dispoñible na industria ten moitos graos, non só en termos de tamaño de partículas e sistema de activación, senón tamén en termos de fluidez. Por exemplo, engadir un aditivo a CA pode aumentar a fluidez e dispersibilidade do po de CA. Este tipo de CA é moi adecuado para o plastisol de PVC. Debido a que o axente espumante pode dispersarse por completo no plastisol, este é un problema clave para a calidade do produto final de plástico espumado. Ademais de usar graos con boa fluidez, o AC tamén se pode dispersar en ftalato ou noutros sistemas portadores. Será tan fácil de manexar como líquido.


Tempo de publicación: 13 de xaneiro de 2021