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塑料用发泡剂的类型

发布时间:2022/11/13
  根据发泡气体的来源,可将发泡剂主要分成以下两类:即物理发泡剂和化学发泡剂。仅从名称上就可得知,物理发泡剂产生气体是通过形态的物理变化,一般是从液态到气态;而化学发泡剂产生气体则是通过化学反应。后者是热敏性化学品,当加热时,发泡剂发生分解反应,产生气态和固态两种分解产物,上述两类发泡剂又可各自分成许多小类。
  1.发泡剂的种类
  (1)偶氮类化合物
  ①偶氮二甲酸胺(简称发泡剂AC或ADCA) 发泡剂AC是淡黄色粉末,无毒,无臭,不易燃烧,溶于碱,不溶于汽油、醇、苯、吡啶和水。分解温度为190%,发气量为240mL/g。随着使用条件的不同,发泡荆AC分解产物的成分也有变化。除氮气之外,通常还有一氧化碳和少量的二氧化碳及氨气等。本品无毒、无臭、不污染、不变色,因其粒子细小,易于分散整橡胶。诬塑料)之中,因此发泡后所得孔径细小而均匀。在工艺上常压或加压均可发泡。j若使用发泡助帮(如尿素、脲的衍生物、苯二甲酸、乙醇胺、金属氧化物、有机盐或硼砂等)可以不同程度地降低其分解温度,以适应予不同制品的要求。发泡荆AC有岛熄性,大量储存制品时,要注意通风良好,防止一氧化碳中毒。
  ②偶氮二甲酸二异丙酯(简称发泡剂DIPA) 本品为乳黄色细粉及橙色油状液体,溶于几乎所有的有机溶剂和增塑剂,不溶于水。分解温度为195~200℃,发气量为265mL/g,气体组成为氮气91.4%、一氧化碳1.0%、二氧化碳1.3%,其他6.3%。
  ③偶氮二异丁腈(简称ABN或ABIN) 无色无臭的白色结晶粉末,可溶于乙醚、氯乙烯单体,微溶于甲醇,难溶于水。
  ④偶氮二羧酸钡
亚硝基系化合物
  ①N,N,-二亚硝基五次甲、基四胺(发泡剂DPT) 本品浅黄色结晶细粉末,无臭,但受潮时有甲醛味。本品易燃,不能与酸性物质共同存放。DPT不溶于乙醚,略溶于水、酒精,微溶于氯仿,可溶于丙酮、甲乙酮等。
  ②N,N,-二亚硝基对苯二甲酰胺(简称NTA) 本品与30%矿物油混合后是一种黄绿色无臭粉末。
  (3)酰肼发泡剂
  ①对甲苯磺酰肼(简称发泡剂TSH) 本品为白色结晶粉柬;无毒,相对密度1.42。易溶于碱,溶于甲醇、乙醇和丁酮,微溶于水、醛类,不溶于苯、甲苯。本品加热至105℃以上逐渐由熔融态而分解,放出氮气,发气量120mL/g。常温下本品无吸湿潮解现象,化学性能较稳定。
  ②苯基磺酰肼(简称BSH) 本品为白色到浅黄色结晶粉末,分解温度为100℃,在胶料中为90℃,分解后有强烈臭味,发气量为115~130mL/g。该发泡剂无毒、无污染,所制发泡体不变色,孔型结构细微均匀,在工艺中,常压和加压条件下均可使用。为改善其在橡胶中分散性差的缺点,可将其配人加工油中,制成油膏的分散体使用。因分解温度较低,使用时应严格控制温度,防止早期发泡。该品分解时放热,会使硫化温度升高。
  ③对,对一氧双苯磺酰肼(简称OBSH) 略。
  (4)无机发泡剂 碳酸氢钠,碳酸氢钠是一种无机发泡剂,白色粉末,相对密度2.16,分解温度约为100~140℃,并放出部分二氧化碳,到270℃时失去全部二氧化碳。它溶于水而不溶于醇。
  15 t物理发泡剂 较常用的物理发泡剂有低沸点的烷烃和氟碳化合物。如正戊烷、正己烷、正庚烷、石油醚(石脑油)、三氯氟甲烷(fg称Freonll)、二氯二氟单烷(简称Freonl2)、二氯禳氟乙烷(简称Freonll4)等。
   2.EVA发泡中的几种原材料
  EVA发泡配方由以下几种原料构成:主料、填充剂、发泡剂、架桥剂、发泡促进剂、润滑剂。狠明显主瓣就是EVA,当然,为了改善产品的物理性能,还可以适当添加一些其他材料,比如橡胶、POE等,甚至还可以加一点TPR来加强某些物理性能。  EVA主要指标就是VA含量,它的高低几乎与EVA发泡制品的性能有直接关系。当然,有的只用PE也能发泡。具体用什么主料还要根据产品的要求。
  (1)填充剂 目前一般用碳酸钙或者滑石粉作填充剂。它的用途在于降低成本、增加产品刚性,等等,还能起一点导热的作用。一般以粒径大小作为填充剂质量指标(当然,含水量也是一方面),比如说120目、400目等,原则上,越细越好,当然价格也会高一些。填充剂最大用量在笔者见过的配方中有40质量份(用量为主料的百分比)。
  (2)发泡剂 一般都习惯用AC系列的发泡剂,比如AC-3000Ho AC系列发泡剂属于高温发泡剂,分解温度在220℃以上,也有低温发泡剂,比如An300,分解温度在140℃,还有中温发泡剂,因为价格相差并不大,而且高温发泡剂相对来说会稳定一些,所以现在都改用高温发泡剂了,也有搭配使用的· AC的用量,得根据具体倍率确定。
  (3)架桥剂现在用得最多的架桥剂是DCP,以前也用TAIC、PIA00等。 DCP的半衰期于180"(2时是lmin,130℃时是10min,所以,_般练料时,温度尽量控制在120"(2以下。有的产品对气味有要求,可以使用另外一种架桥剂BI— PB,它一般和、TAIC配合使用。DCP的用量,在平板发泡和模内小发泡中,一般为0.5~0.6质量份,射出发泡中一般为0.8~1.0质量份,当然,也可适当加减一点,它可有不同的用量。’
  (4)发泡促进剂 现在用得比较多的发泡促进剂有两种,氧化锌粉和硬脂酸锌粉,既可两种搭配,也可只用氧化锌。单一种也能达到效果,而且产品的稳定性还要好一些。氧化锌能使AC的分解温度降低到160"C左右,便于生产。一般氧化锌用量不超过0.2质量份,过多产品收缩会相对大一点。当然,太少的话发泡速度太慢,所以最好也不要低于1.0质量份。润滑剂一般用硬脂酸,其实它作用不大,就是让练料时,不粘机器。用多了反而不好,因为它能降低组分之间摩擦力,使大多数物理性能都降低。
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