Kimyasal şişirme ajanlarının prensibi ve özellikleri

Kimyasal şişirici maddeler Kimyasal şişirici maddeler de iki ana türe ayrılabilir: organik kimyasallar ve inorganik kimyasallar. İnorganik kimyasal şişirici maddeler sınırlı iken birçok organik kimyasal şişirici madde türü vardır. En eski kimyasal şişirici maddeler (yaklaşık 1850) basit inorganik karbonatlar ve bikarbonatlardı. Bu kimyasallar ısıtıldıklarında CO2 yayarlar ve sonunda bikarbonat ve sitrik asit karışımı ile yer değiştirirler çünkü ikincisi çok daha iyi bir prognostik etkiye sahiptir. Günümüzün daha mükemmel inorganik köpürtücü ajanları temelde yukarıdakiyle aynı kimyasal mekanizmaya sahiptir. Polikarbonatlardır (orijinali Poli-karboniktir
asitler) karbonatlarla karıştırılır.

Polikarbonatın ayrışması 320 ° F'de endotermik bir reaksiyondur.
Asit gramı başına yaklaşık 100cc salınabilir. Sol ve sağ CO2 yaklaşık 390 ° F'ye ısıtıldığında, daha fazla gaz açığa çıkacaktır. Bu ayrışma reaksiyonunun endotermik doğası, bazı faydalar sağlayabilir, çünkü köpükleme işlemi sırasında ısı dağılımı büyük bir problemdir. Köpürme için bir gaz kaynağı olmalarına ek olarak, bu maddeler genellikle fiziksel köpürtücü maddeler için çekirdekleştirici maddeler olarak kullanılır. Kimyasal şişirici madde ayrıştığında oluşan ilk hücrelerin, fiziksel şişirici madde tarafından yayılan gazın yer değiştirmesi için bir yer sağladığına inanılmaktadır.

İnorganik köpürtücü ajanların aksine, aralarından seçim yapabileceğiniz birçok organik kimyasal köpürtücü ajan türü vardır ve bunların fiziksel formları da farklıdır. Geçtiğimiz birkaç yılda şişirme ajanı olarak kullanılabilecek yüzlerce organik kimyasal değerlendirildi. Yargılamak için kullanılan birçok kriter de vardır. En önemlileri şunlardır: kontrol edilebilir hız ve öngörülebilir sıcaklık koşulları altında, salınan gaz miktarı yalnızca büyük değil, aynı zamanda tekrarlanabilirdir; reaksiyon tarafından üretilen gazlar ve katılar toksik değildir ve köpüren polimerizasyon için iyidir. Nesnelerin renk veya kötü koku gibi herhangi bir yan etkisi olmamalıdır; son olarak da çok önemli bir kriter olan bir maliyet sorunu var. Günümüzde endüstride kullanılan köpürtücü ajanlar en çok bu kriterlere uygundur.

Düşük sıcaklıkta köpürtücü ajan, birçok mevcut kimyasal köpürtücü ajan arasından seçilir. Dikkate alınması gereken temel sorun, köpürtücü ajanın ayrışma sıcaklığının plastiğin işleme sıcaklığı ile uyumlu olması gerektiğidir. Düşük sıcaklıkta polivinil klorür, düşük yoğunluklu polietilen ve bazı epoksi reçineler için iki organik kimyasal şişirme maddesi yaygın olarak kabul edilmiştir. Birincisi toluen sülfonil hidraziddir (TSH). Bu, yaklaşık 110 ° C'lik bir ayrışma sıcaklığına sahip kremsi sarı bir tozdur. Her gram yaklaşık 115 cc nitrojen ve biraz nem üretir. İkinci tip, oksitlenmiş bis (benzensülfonil) kaburgalar veya OBSH'dir. Bu köpürtücü ajan, düşük sıcaklık uygulamalarında daha yaygın olarak kullanılabilir. Bu malzeme beyaz ince bir tozdur ve normal bozunma sıcaklığı 150 ° C'dir. Üre veya trietanolamin gibi bir aktivatör kullanılırsa, bu sıcaklık yaklaşık 130 ° C'ye düşürülebilir. Her gram 125cc gaz, esas olarak nitrojen yayabilir. OBSH'nin ayrışmasından sonraki katı ürün bir polimerdir. TSH ile birlikte kullanılması kokuyu azaltabilir.

Yüksek sıcaklıkta köpürtücü ajan Isıya dayanıklı ABS, sert polivinil klorür, bazı düşük erime indeksli polipropilen ve polikarbonat ve naylon gibi mühendislik plastikleri gibi yüksek sıcaklıklı plastikler için daha yüksek ayrışma sıcaklıklarına sahip şişirici ajanların kullanımını karşılaştırın. Toluensulfonephthalamide (TSS veya TSSC), yaklaşık 220 ° C'lik bir ayrışma sıcaklığı ve gram başına 140cc'lik bir gaz çıkışı olan çok ince beyaz bir tozdur. Esas olarak az miktarda CO ve amonyak içeren bir nitrojen ve CO2 karışımıdır. Bu şişirme ajanı, polipropilen ve bazı ABS'de yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak bozunma sıcaklığı nedeniyle polikarbonatta uygulaması sınırlıdır. Polikarbonatta başka bir yüksek sıcaklık üfleme ajanı-5 bazlı tetrazol (5-PT) başarıyla kullanılmıştır. Yaklaşık 215 ° C'de yavaş yavaş parçalanmaya başlar, ancak gaz üretimi fazla değildir. Sıcaklık 240-250 ° C'ye ulaşana kadar büyük miktarda gaz salınmayacaktır ve bu sıcaklık aralığı polikarbonatın işlenmesi için çok uygundur. Gaz üretimi yaklaşık olarak
175cc / g, esas olarak nitrojen. Ek olarak, geliştirilmekte olan bazı tetrazol türevleri vardır. Daha yüksek bir bozunma sıcaklığına sahiptirler ve 5-PT'den daha fazla gaz yayarlar.

Azodikarbonatın başlıca endüstriyel termoplastiklerinin çoğunun işlem sıcaklığı yukarıda açıklandığı gibidir. Çoğu poliolefin, polivinil klorür ve stiren termoplastiklerin işlem sıcaklığı aralığı 150-210 ° C'dir.
. Bu tür bir plastik için, kullanımı güvenilir bir tür şişirme maddesi, yani azodikarbonamid olarak da bilinen azodikarbonat veya kısaca ADC veya AC vardır. Saf haliyle, yaklaşık 200 ° C'de sarı / turuncu bir tozdur.
Ayrışmaya başlayın ve ayrışma sırasında üretilen gaz miktarı
220cc / g, az miktarda CO2 ile üretilen gaz esas olarak nitrojen ve CO olup belirli koşullar altında amonyak da içerir. Katı bozunma ürünü bejdir. Yalnızca tam ayrışmanın bir göstergesi olarak kullanılamaz, aynı zamanda köpüklü plastiğin rengi üzerinde hiçbir olumsuz etkisi yoktur.

AC, çeşitli nedenlerle yaygın olarak kullanılan bir köpük köpürtücü ajan haline gelmiştir. Gaz üretimi açısından AC en etkili köpürtücü maddelerden biridir ve saldığı gaz yüksek köpürme verimine sahiptir. Üstelik gaz kontrolü kaybetmeden hızlı bir şekilde salınır. AC ve katı ürünleri düşük toksik maddelerdir. AC aynı zamanda en ucuz kimyasal şişirici maddelerden biridir, sadece gram başına gaz üretim verimliliğinden değil, aynı zamanda dolar başına gaz üretiminden de oldukça ucuzdur.

Yukarıdaki nedenlere ek olarak, AC bozunma özelliklerinden dolayı yaygın olarak kullanılabilir. Açığa çıkan gazın sıcaklığı ve hızı değiştirilebilir ve 150-200 ° C'ye uyarlanabilir.
Kapsam dahilindeki hemen hemen tüm amaçlar. Aktivasyon veya eylem katkı maddeleri, kimyasal şişirme ajanlarının ayrışma özelliklerini değiştirir, bu problem yukarıda OBSH kullanımında tartışılmıştır. AC, diğer kimyasal şişirici maddelerden çok daha iyi aktive olur. Çeşitli katkı maddeleri vardır, her şeyden önce metal tuzları AC'nin ayrışma sıcaklığını düşürebilir ve azalma derecesi esas olarak seçilen katkı maddelerinin türüne ve miktarına bağlıdır. Ek olarak, bu katkı maddelerinin başka etkileri de vardır, örneğin gaz salınım hızının değiştirilmesi; veya ayrışma reaksiyonu başlamadan önce bir gecikme veya indüksiyon periyodu yaratmak. Bu nedenle, işlemdeki neredeyse tüm gaz salınım yöntemleri yapay olarak tasarlanabilir.

AC parçacıklarının boyutu da ayrışma sürecini etkiler. Genel olarak, belirli bir sıcaklıkta, ortalama partikül boyutu ne kadar büyükse, gaz salınımı o kadar yavaş olur. Bu fenomen özellikle aktivatörlü sistemlerde belirgindir. Bu nedenle, ticari AC'nin partikül boyutu aralığı 2-20 mikron veya daha büyüktür ve kullanıcı istediği gibi seçim yapabilir. Birçok işlemci kendi aktivasyon sistemlerini geliştirmiştir ve bazı üreticiler AC üreticileri tarafından sağlanan çeşitli önceden aktifleştirilmiş karışımları seçmektedir. Özellikle polivinil klorür için kullanılanlar olmak üzere pek çok stabilizatör vardır ve bazı pigmentler AC için aktivatör görevi görecektir. Bu nedenle, formülü değiştirirken dikkatli olmalısınız çünkü AC'nin ayrışma özellikleri buna göre değişebilir.

Endüstride bulunan AC, sadece partikül boyutu ve aktivasyon sistemi açısından değil, aynı zamanda akışkanlık açısından da birçok kaliteye sahiptir. Örneğin, AC'ye bir katkı maddesi eklemek, AC tozunun akışkanlığını ve dağılabilirliğini artırabilir. Bu tip AC, PVC plastisol için çok uygundur. Köpürtücü ajan plastisol içinde tamamen dağıtılabildiğinden, bu köpüklü plastik nihai ürünün kalitesi için önemli bir sorundur. İyi akışkanlığa sahip sınıfların kullanılmasına ek olarak, AC ayrıca ftalat veya diğer taşıyıcı sistemlerde dağıtılabilir. Kullanımı sıvı kadar kolay olacaktır.


Gönderme zamanı: Ocak-13-2021