Tác nhân thổi hóa chất Các tác nhân thổi hóa học cũng có thể được chia thành hai loại chính: hóa chất hữu cơ và hóa chất vô cơ. Có nhiều loại tác nhân thổi hóa học hữu cơ, trong khi tác nhân thổi hóa học vô cơ bị hạn chế. Các tác nhân thổi hóa học sớm nhất (khoảng năm 1850) là các muối cacbonat và bicacbonat vô cơ đơn giản. Những hóa chất này thải ra CO2 khi đun nóng, và cuối cùng chúng được thay thế bằng hỗn hợp bicacbonat và axit xitric vì chất này có tác dụng tiên lượng tốt hơn nhiều. Các chất tạo bọt vô cơ tuyệt vời hơn ngày nay về cơ bản có cơ chế hóa học tương tự như trên. Chúng là nhựa polycacbonat (gốc là Poly-cacbonic
axit) có lẫn các muối cacbonat.
Sự phân hủy polycarbonate là một phản ứng thu nhiệt, ở 320 ° F
Khoảng 100cc mỗi gam axit có thể được giải phóng. Khi CO2 bên trái và bên phải được làm nóng thêm đến khoảng 390 ° F, nhiều khí sẽ được giải phóng hơn. Bản chất thu nhiệt của phản ứng phân hủy này có thể mang lại một số lợi ích, bởi vì sự tỏa nhiệt trong quá trình tạo bọt là một vấn đề lớn. Ngoài vai trò là nguồn khí để tạo bọt, các chất này thường được dùng làm chất tạo mầm cho các chất tạo bọt vật lý. Người ta tin rằng các tế bào ban đầu được hình thành khi tác nhân thổi hóa học bị phân hủy cung cấp nơi di chuyển của khí thải ra từ tác nhân thổi vật lý.
Trái ngược với chất tạo bọt vô cơ, có nhiều loại chất tạo bọt hóa học hữu cơ để lựa chọn và hình thức vật lý của chúng cũng khác nhau. Trong vài năm qua, hàng trăm hóa chất hữu cơ có thể được sử dụng làm chất thổi đã được đánh giá. Cũng có nhiều tiêu chí được sử dụng để đánh giá. Những điều quan trọng nhất là: trong điều kiện tốc độ có thể kiểm soát được và nhiệt độ có thể dự đoán được, lượng khí thoát ra không chỉ lớn mà còn có thể tái sản xuất; Các chất khí và chất rắn sinh ra từ phản ứng đều không độc và rất tốt cho phản ứng trùng hợp tạo bọt. Các vật thể không được có bất kỳ tác dụng phụ nào, chẳng hạn như màu sắc hoặc mùi hôi; cuối cùng là vấn đề chi phí, đây cũng là một tiêu chí rất quan trọng. Những chất tạo bọt được sử dụng trong ngành công nghiệp ngày nay phù hợp nhất với những tiêu chí này.
Chất tạo bọt ở nhiệt độ thấp được lựa chọn từ nhiều chất tạo bọt hóa học có sẵn. Vấn đề chính cần được quan tâm là nhiệt độ phân hủy của chất tạo bọt phải tương thích với nhiệt độ xử lý của nhựa. Hai tác nhân thổi hóa chất hữu cơ đã được chấp nhận rộng rãi cho polyvinyl clorua nhiệt độ thấp, polyetylen mật độ thấp và một số loại nhựa epoxy. Đầu tiên là toluen sulfonyl hydrazide (TSH). Đây là một loại bột màu vàng kem với nhiệt độ phân hủy khoảng 110 ° C. Mỗi gam tạo ra khoảng 115cc nitơ và một số hơi ẩm. Loại thứ hai là sườn bis (benzensulfonyl) bị oxy hóa, hoặc OBSH. Chất tạo bọt này có thể được sử dụng phổ biến hơn trong các ứng dụng nhiệt độ thấp. Vật liệu này là bột mịn màu trắng và nhiệt độ phân hủy bình thường của nó là 150 ° C. Nếu sử dụng chất kích hoạt như urê hoặc triethanolamine, nhiệt độ này có thể giảm xuống khoảng 130 ° C. Mỗi gam có thể thải ra 125cc khí, chủ yếu là nitơ. Sản phẩm rắn sau khi phân hủy OBSH là một polime. Nếu nó được sử dụng cùng với TSH, nó có thể làm giảm mùi.
Chất tạo bọt nhiệt độ cao Đối với chất dẻo nhiệt độ cao, chẳng hạn như ABS chịu nhiệt, polyvinyl clorua cứng, một số polypropylene chỉ số nóng chảy thấp và nhựa kỹ thuật, chẳng hạn như polycarbonate và nylon, hãy so sánh việc sử dụng chất thổi có nhiệt độ phân hủy cao hơn thích hợp. Toluenesulfonephthalamide (TSS hoặc TSSC) là một loại bột trắng rất mịn với nhiệt độ phân hủy khoảng 220 ° C và sản lượng khí 140cc mỗi gam. Nó chủ yếu là hỗn hợp nitơ và CO2, với một lượng nhỏ CO và amoniac. Chất thổi này thường được sử dụng trong polypropylene và một số loại ABS. Nhưng do nhiệt độ phân hủy của nó, ứng dụng của nó trong polycarbonate bị hạn chế. Một tác nhân thổi nhiệt độ cao khác là tetrazole dựa trên 5 (5-PT) đã được sử dụng thành công trong polycarbonate. Nó bắt đầu phân hủy chậm ở khoảng 215 ° C, nhưng lượng khí sinh ra không lớn. Một lượng lớn khí sẽ không được giải phóng cho đến khi nhiệt độ đạt 240-250 ° C, và khoảng nhiệt độ này rất thích hợp cho quá trình xử lý polycarbonate. Sản lượng khí xấp xỉ
175cc / g, chủ yếu là nitơ. Ngoài ra, có một số dẫn xuất tetrazole đang được phát triển. Chúng có nhiệt độ phân hủy cao hơn và thải ra nhiều khí hơn 5-PT.
Nhiệt độ xử lý của hầu hết các loại nhựa nhiệt dẻo công nghiệp chính của azodicacbonat được mô tả ở trên. Phạm vi nhiệt độ xử lý của hầu hết các loại nhựa nhiệt dẻo polyolefin, polyvinyl clorua và styren là 150-210 ° C
. Đối với loại nhựa này, có một loại chất thổi đáng tin cậy để sử dụng, đó là azodicarbonate, còn được gọi là azodicarbonamide, viết tắt là ADC hoặc AC. Ở trạng thái tinh khiết, nó là một loại bột màu vàng / cam ở khoảng 200 ° C
Bắt đầu phân hủy, và lượng khí sinh ra trong quá trình phân hủy là
220cc / g, khí sinh ra chủ yếu là nitơ và CO, với một lượng nhỏ CO2, đồng thời chứa amoniac ở những điều kiện nhất định. Sản phẩm phân hủy rắn có màu be. Nó không chỉ có thể được sử dụng như một chất chỉ thị cho sự phân hủy hoàn toàn mà còn không có ảnh hưởng xấu đến màu sắc của nhựa xốp.
AC đã trở thành chất tạo bọt được sử dụng rộng rãi vì một số lý do. Về mặt sản xuất khí, AC là một trong những chất tạo bọt hiệu quả nhất, và khí nó thải ra có hiệu suất tạo bọt cao. Hơn nữa, khí được thoát ra nhanh chóng mà không bị mất kiểm soát. AC và các sản phẩm rắn của nó là các chất ít độc hại. AC cũng là một trong những tác nhân thổi hóa chất rẻ nhất, không chỉ từ hiệu suất sản xuất khí trên một gam, mà còn từ việc sản xuất khí trên một đô la khá rẻ.
Ngoài những lý do trên, AC có thể được sử dụng rộng rãi vì đặc tính phân hủy của nó. Nhiệt độ và tốc độ của khí thoát ra có thể thay đổi, và nó có thể được điều chỉnh ở 150-200 ° C
Hầu hết tất cả các mục đích trong phạm vi. Các chất phụ gia hoạt hóa, hoặc hoạt động làm thay đổi đặc tính phân hủy của các chất thổi hóa học, vấn đề này đã được thảo luận trong việc sử dụng OBSH ở trên. AC kích hoạt tốt hơn nhiều so với bất kỳ tác nhân thổi hóa chất nào khác. Có nhiều loại phụ gia, trước hết, muối kim loại có thể làm giảm nhiệt độ phân hủy của AC, và mức độ giảm phụ thuộc chủ yếu vào loại và lượng phụ gia được chọn. Ngoài ra, các chất phụ gia này còn có các tác dụng khác như thay đổi tốc độ thoát khí; hoặc tạo ra một khoảng thời gian trì hoãn hoặc cảm ứng trước khi phản ứng phân hủy bắt đầu. Do đó, hầu hết tất cả các phương pháp giải phóng khí trong quá trình đều có thể được thiết kế nhân tạo.
Kích thước của các hạt AC cũng ảnh hưởng đến quá trình phân hủy. Nói chung, ở một nhiệt độ nhất định, kích thước hạt trung bình càng lớn, khí thoát ra càng chậm. Hiện tượng này đặc biệt rõ ràng trong các hệ thống có chất kích hoạt. Vì lý do này, phạm vi kích thước hạt của AC thương mại là 2-20 micron hoặc lớn hơn, và người dùng có thể tùy ý lựa chọn. Nhiều bộ xử lý đã phát triển hệ thống kích hoạt của riêng họ và một số nhà sản xuất chọn các hỗn hợp kích hoạt sẵn khác nhau do các nhà sản xuất AC cung cấp. Có nhiều chất ổn định, đặc biệt là những chất được sử dụng cho polyvinyl clorua, và một số chất màu nhất định sẽ hoạt động như chất hoạt hóa cho AC. Vì vậy, bạn phải thận trọng khi thay đổi công thức, vì đặc tính phân hủy của AC có thể thay đổi tương ứng.
AC có sẵn trong ngành công nghiệp có nhiều cấp, không chỉ về kích thước hạt và hệ thống hoạt hóa, mà còn về tính lưu động. Ví dụ, thêm phụ gia vào AC có thể làm tăng tính lưu động và khả năng phân tán của bột AC. Loại AC này rất thích hợp cho PVC plastisol. Vì chất tạo bọt có thể được phân tán hoàn toàn vào plastisol, đây là vấn đề then chốt đối với chất lượng của sản phẩm cuối cùng bằng nhựa tạo bọt. Ngoài việc sử dụng các lớp có tính lưu động tốt, AC cũng có thể được phân tán trong phthalate hoặc các hệ thống chất mang khác. Nó sẽ dễ dàng xử lý như chất lỏng.
Thời gian đăng: Jan-13-2021