Het principe en de kenmerken van chemische blaasmiddelen

Chemische blaasmiddelen Chemische blaasmiddelen kunnen ook worden onderverdeeld in twee hoofdtypen: organische chemicaliën en anorganische chemicaliën. Er zijn veel soorten organische chemische blaasmiddelen, terwijl anorganische chemische blaasmiddelen beperkt zijn. De vroegste chemische blaasmiddelen (circa 1850) waren eenvoudige anorganische carbonaten en bicarbonaten. Deze chemicaliën stoten CO2 uit bij verhitting en worden uiteindelijk vervangen door een mengsel van bicarbonaat en citroenzuur omdat dit een veel beter prognostisch effect heeft. De meer uitstekende anorganische schuimmiddelen van tegenwoordig hebben in wezen hetzelfde chemische mechanisme als hierboven. Het zijn polycarbonaten (het origineel is polycarbonaat
zuren) gemengd met carbonaten.

De ontleding van polycarbonaat is een endotherme reactie, bij 320 ° F
Per gram zuur kan ongeveer 100 cc vrijkomen. Wanneer de linker en rechter CO2 verder wordt verwarmd tot ongeveer 390 ° F, komt er meer gas vrij. De endotherme aard van deze ontledingsreactie kan enkele voordelen opleveren, omdat de warmteafvoer tijdens het schuimproces een groot probleem is. Deze stoffen zijn niet alleen een gasbron voor schuimvorming, maar worden ook vaak gebruikt als kiemvormers voor fysische schuimmiddelen. Aangenomen wordt dat de aanvankelijke cellen die worden gevormd wanneer het chemische blaasmiddel ontleedt, een plaats verschaffen voor migratie van het gas dat door het fysieke blaasmiddel wordt uitgestoten.

In tegenstelling tot anorganische schuimmiddelen, zijn er vele soorten organische chemische schuimmiddelen om uit te kiezen, en hun fysische vormen zijn ook verschillend. In de afgelopen jaren zijn honderden organische chemicaliën geëvalueerd die als blaasmiddel kunnen worden gebruikt. Er worden ook veel criteria gebruikt om te beoordelen. De belangrijkste zijn: onder de omstandigheden van regelbare snelheid en voorspelbare temperatuur is de hoeveelheid vrijgekomen gas niet alleen groot, maar ook reproduceerbaar; de gassen en vaste stoffen die door de reactie worden geproduceerd, zijn niet giftig en zijn goed voor schuimpolymerisatie. Objecten mogen geen nadelige effecten hebben, zoals kleur of stank; ten slotte is er een kostenprobleem, dat ook een zeer belangrijk criterium is. De schuimmiddelen die tegenwoordig in de industrie worden gebruikt, voldoen het meest aan deze criteria.

Het schuimmiddel bij lage temperatuur wordt gekozen uit vele beschikbare chemische schuimmiddelen. Het belangrijkste probleem waarmee rekening moet worden gehouden, is dat de ontledingstemperatuur van het schuimmiddel compatibel moet zijn met de verwerkingstemperatuur van de kunststof. Twee organische chemische blaasmiddelen zijn algemeen aanvaard voor polyvinylchloride bij lage temperatuur, polyethyleen met lage dichtheid en bepaalde epoxyharsen. De eerste is tolueensulfonylhydrazide (TSH). Dit is een romig geel poeder met een ontledingstemperatuur van ongeveer 110 ° C. Elke gram produceert ongeveer 115 cc stikstof en wat vocht. Het tweede type is geoxideerde bis (benzeensulfonyl) ribben of OBSH. Dit schuimmiddel kan vaker worden gebruikt bij toepassingen bij lage temperaturen. Dit materiaal is wit fijn poeder en de normale ontledingstemperatuur is 150 ° C. Als een activator zoals ureum of triethanolamine wordt gebruikt, kan deze temperatuur worden verlaagd tot ongeveer 130 ° C. Elke gram kan 125 cc gas uitstoten, voornamelijk stikstof. Het vaste product na ontleding van OBSH is een polymeer. Als het samen met TSH wordt gebruikt, kan het de geur verminderen.

Hoge temperatuur schuimmiddel Voor hoge temperatuur kunststoffen, zoals hittebestendig ABS, hard polyvinylchloride, een beetje polypropyleen met een lage smeltindex en technische kunststoffen, zoals polycarbonaat en nylon, vergelijk het gebruik van blaasmiddelen met hogere ontledingstemperaturen Geschikt. Tolueensulfoneftalamide (TSS of TSSC) is een zeer fijn wit poeder met een ontledingstemperatuur van ongeveer 220 ° C en een gasopbrengst van 140cc per gram. Het is voornamelijk een mengsel van stikstof en CO2, met een kleine hoeveelheid CO en ammoniak. Dit blaasmiddel wordt veel gebruikt in polypropyleen en bepaalde ABS. Maar vanwege de ontledingstemperatuur is de toepassing ervan in polycarbonaat beperkt. Een ander hogetemperatuur-blaasmiddel-5-gebaseerd tetrazool (5-PT) is met succes gebruikt in polycarbonaat. Het begint langzaam te ontbinden bij ongeveer 215 ° C, maar de gasproductie is niet groot. Pas als de temperatuur 240-250 ° C bereikt, komt er een grote hoeveelheid gas vrij, en dit temperatuurbereik is zeer geschikt voor de verwerking van polycarbonaat. De gasproductie is ongeveer
175cc / g, voornamelijk stikstof. Daarnaast zijn er enkele tetrazoolderivaten in ontwikkeling. Ze hebben een hogere ontledingstemperatuur en stoten meer gas uit dan 5-PT.

De verwerkingstemperatuur van de meeste grote industriële thermoplasten van azodicarbonaat is zoals hierboven beschreven. Het verwerkingstemperatuurbereik van de meeste polyolefine-, polyvinylchloride- en styreenthermoplasten is 150-210 ° C
​ Voor dit soort kunststof is er een soort blaasmiddel dat betrouwbaar in gebruik is, namelijk azodicarbonaat, ook wel azodicarbonamide genoemd, of kortweg ADC of AC. In zuivere staat is het een geel / oranje poeder van ongeveer 200 ° C
Beginnen met ontbinden, en de hoeveelheid gas die tijdens de ontbinding wordt geproduceerd, is
220cc / g, het geproduceerde gas is voornamelijk stikstof en CO, met een kleine hoeveelheid CO2, en bevat onder bepaalde omstandigheden ook ammoniak. Het vaste ontledingsproduct is beige. Het kan niet alleen worden gebruikt als indicator voor volledige ontleding, maar heeft ook geen nadelige invloed op de kleur van de geschuimde kunststof.

AC is om verschillende redenen een veelgebruikt schuimschuimmiddel geworden. In termen van gasproductie is AC een van de meest effectieve schuimmiddelen en het gas dat vrijkomt heeft een hoge schuimefficiëntie. Bovendien komt het gas snel vrij zonder de controle te verliezen. AC en zijn vaste producten zijn laag-giftige stoffen. AC is ook een van de goedkoopste chemische blaasmiddelen, niet alleen vanwege de gasproductie-efficiëntie per gram, maar ook vanwege de gasproductie per dollar is het vrij goedkoop.

Naast de bovenstaande redenen kan AC op grote schaal worden gebruikt vanwege zijn ontledingskarakteristieken. De temperatuur en snelheid van het vrijkomende gas kan worden gewijzigd, en kan worden aangepast tot 150-200 ° C
Bijna alle doeleinden binnen de scope. Activering of actieadditieven veranderen de ontledingskenmerken van chemische blaasmiddelen, dit probleem is besproken bij het gebruik van OBSH hierboven. AC activeert veel beter dan enig ander chemisch blaasmiddel. Er zijn verschillende additieven, allereerst kunnen metaalzouten de ontledingstemperatuur van AC verlagen, en de mate van afname hangt voornamelijk af van het type en de hoeveelheid geselecteerde additieven. Daarnaast hebben deze additieven ook andere effecten, zoals het veranderen van de snelheid van gasafgifte; of het creëren van een vertraging of inductieperiode voordat de ontledingsreactie begint. Daarom kunnen bijna alle gasafgiftemethoden in het proces kunstmatig worden ontworpen.

De grootte van AC-deeltjes heeft ook invloed op het ontledingsproces. In het algemeen geldt dat bij een bepaalde temperatuur, hoe groter de gemiddelde deeltjesgrootte, hoe langzamer het gas vrijkomt. Dit fenomeen is vooral duidelijk in systemen met activatoren. Om deze reden is het deeltjesgroottebereik van commerciële AC 2-20 micron of groter, en de gebruiker kan naar believen kiezen. Veel processors hebben hun eigen activeringssystemen ontwikkeld en sommige fabrikanten kiezen voor verschillende vooraf geactiveerde mengsels van AC-fabrikanten. Er zijn veel stabilisatoren, vooral die gebruikt worden voor polyvinylchloride, en bepaalde pigmenten zullen als activatoren voor AC werken. Daarom moet u voorzichtig zijn bij het wijzigen van de formule, omdat de ontledingskarakteristieken van AC dienovereenkomstig kunnen veranderen.

Wisselstroom die in de industrie verkrijgbaar is, heeft vele kwaliteiten, niet alleen in termen van deeltjesgrootte en activeringssysteem, maar ook in termen van vloeibaarheid. Het toevoegen van een additief aan AC kan bijvoorbeeld de vloeibaarheid en dispergeerbaarheid van AC-poeder verhogen. Dit type AC is zeer geschikt voor PVC-plastisol. Omdat het schuimmiddel volledig in het plastisol kan worden gedispergeerd, is dit een belangrijk punt voor de kwaliteit van het geschuimde kunststof eindproduct. Naast het gebruik van kwaliteiten met een goede vloeibaarheid, kan AC ook worden gedispergeerd in ftalaat- of andere dragersystemen. Het zal net zo gemakkelijk te hanteren zijn als vloeistof.


Posttijd: 13 jan.2021