Новые технологии переработки пластмасс
ПОИСК    
На главную
НАВИГАЦИЯ

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

  Новинки
  Технологии

ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ

  Блоги производителей
  Поставщики
  Производители

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

  Мнения и оценки
  Новости и статистика

СОТРУДНИЧЕСТВО

  Реклама на сайте
  Для авторов
  Контакты

СПРАВОЧНАЯ

  Классификатор продукции
  Термопласты
  Добавки
  Процессы
  Нормы и ГОСТы
  Классификаторы
ОБЗОРЫ РЫНКОВ
  • Анализ рынка гидроскутеров в России
  • Анализ рынка карт памяти SD в России
  • Анализ рынка телевизионных ресиверов в России
  • Анализ рынка USB флешек в России
  • Анализ рынка картридеров в России
  • Анализ рынка Wi-Fi роутеров в России
  • Анализ рынка фитнес-браслетов в России
  • Анализ рынка смарт-часов в России
  • Анализ рынка ноутбуков в России
  • Анализ рынка мониторов для компьютеров в России
    Все отчеты
    Классификаторы

    Вспенивающие добавки, вспениватели, вспенивающие агенты, пенообразующие добавки

     

    Вспенивающие агенты 

    Существует 8 ключевых материалов, используемых в качестве вспенивателей во всем мире, это:

    • азодикарбонамид (ADC);
    • 4,4-оксибис (бензолсульфонилгидразид) (OBSH);
    • п-толуолсульфонилгидразид (TSH);
    • 5-фенилтетразол (PT);
    • п-толуолсульфонилсемикарбазид (PTSS);
    • динитрозопентаметилентетрамин (DNPT);
    • натрия бикарбонат (SBC);
    • цинка карбонат (ZnCO3).

    Основным материалом является азодикарбонамид, который признан во всем мире лидером среди вспенивателей и потребление которого составляет приблизительно 85% от всех потребляемых в Западной Европе вспенивающих добавок. Это соединение используется для вспенивания большинства термопластичных и резиновых материалов и применимо для использования в широком диапазоне перерабатывающих технологий.

     

    Вспенивающие агенты применяются для создания пористой структуры полимеров. В результате реакции происходит образование газа и формируются ячеистые компоненты пластика. Количество и тип вспенивателя влияет на плотность конечного продукта и его пористую структуру. Различают два типа пористых структур: открытые и закрытые ячейки. Пластики с открытой ячеистой структурой содержат взаимосвязанные поры, позволяя газам проходить сквозь пустоты в пластиках. Пластики с закрытой  ячеистой структурой имеют отдельные, почти сферической формы поры.

     Среди вспенивающих агентов выделяют физические и химические типы.  Физические вспенивающие агенты  

    Ячейки полимерной матрицы формируют изменения физического состояния материала, например, при испарении жидкости, выходе сжатого газа и растворении жидкости, при этом эти субстанции называются химическими вспенивающими агентами. Другими словами, физические вспенивающие агенты – это газы или жидкости, которые растворяются в расплавленном полимере под давлением. При понижении давления они улетучиваются, формируя ячеистые компоненты пластика. Наиболее распространённые газы для физического вспенивания это диоксид углерода, азот и воздух. Процесс физического вспенивания газами требует специального оборудования в силу того, что введение газа в полимер должно происходить, когда тот находится в жидком состоянии. Жидкие вспенивающие агенты обычно являются растворителями с низкой точкой кипения. Они растворимы в пластифицированном, находящемся под давлением, полимере и по мере уменьшения давления, такие растворители улетучиваются, формируя ячеистую структуру.

       Эффективность физических вспенивателей зависит от их растворимости в полимере при определённых температурах и давлении. Рост ячеек зависит от давления газа, так как его растворимость в полимере уменьшается. Размер ячейки обусловлен давлением газа, эффективностью дисперсии, температурой плавления и наличием нуклеирующих агентов. При затвердевании полимера путём охлаждения (для термопластов) и вулканизации или сшивания (для термоусадочных полимеров) происходит формирование пены. Поверхностно-активные вещества помогают поддерживать стабильность ячеек для очень текучих полимеров. Некоторая неэффективность при использовании физических вспенивателей может возникать при диффузии газовых вспенивателей в полимере и их разложения в полимерной матрице. Минимизация таких недостатков важна при выборе физического вспенивающего агента.

       Физические вспениватели составляют около 90% рынка вспенивающих агентов. В основном, они применяются в термоусадочных пенах: полиуретанах, полиэфирах и эпоксидных смолах. Также, но в меньшей степени, они используются для вспенивания термопластов низкой плотности, в особенности, полистирола. До сегодняшнего дня флюрокарбоны являлись одними из наиболее распространённых жидких физических вспенивателей. Однако по экологическим соображениям, учитывая, что флюкарбоны могут негативно влиять на озоновый слой атмосферы, рынок перешёл на метиленхлорид.

     Химические вспенивающие агенты     ХВА являются типом полимерных добавок, которые способны выделять газ в результате термального разложения и создают пенистую структуру в полимерной матрице. Другими словами, ХВА почти всегда являются твёрдыми веществами, которые разлагаясь образуют летучие газы и твёрдый остаток. Что характерно, эти вспениватели разлагаются в относительно узком температурном интервале. Преимущества ХВА заключаются в следующем: 

    1) Они могут смешиваться с полимером при комнатной температуре, например, в смесителе, и, следовательно, не требуют специального оборудования;

    2) В большинстве процессов они являются самонуклеирующими;

    3) Они могут смешиваться с другими добавками, например с активаторами для достижения требуемых температур разложения. Это особенно важно для инженерных пластмасс, которые требуют высоких температур;

    4) Большинство ХВА стабильны при нормальных условиях хранения и не требуют особых мер по хранению и обращению с ними в отличии от физических вспенивателей. 

    ХВА делятся на органические и неорганические.

     

    1. Неорганические ХВА

       Неорганические ХВА в основном представляют собой щелочные соли слабых кислот и имеют ограниченное применение в виниловой промышленности. Наиболее важными неорганическими ХВА являются бикарбонат аммония, бикарбонат натрия, борогидрат натрия. Они могут высвобождать газ либо в результате термального разложения или в присутствии активатора путём химического разложения. Термальное разложение неорганических солей представляет собой обратимую эндотермическую реакцию и уровень реакции, точка равновесия зависят от внешнего давления. По этой причине использование неорганических ХВА ограничено вспениванием при атмосферных условиях.

       Наиболее популярный неорганический ХВА – это бикарбонат натрия. Он высвобождает малый объём газа нежели соли аммония, но его термостабильность лучше. К тому же, в силу того, что это безопасные при разложении и физиологически безвредные продукты, то их можно применять для производства пищевой упаковки, игрушек и т.д. При хранении бикарбонат натрия имеет свойство набирать влагу и слеживаться. Термическое разложение бикарбоната натрия происходит в широком температурном интервале (100-140 град.) с выделением диоксида углерода и паров воды.

    Бикарбонат натрия активно используется для производства открытых ячеистых каучуковых пен на основе натуральных и синтетических эластомеров. Пены фенольных полимеров могут быть получены путём реакции бикарбоната с кислотным отвердителем.

    С помощью бикарбоната натрия могут быть вспенены натуральные и синтетические каучуки, полиэтилен, алкидные смолы, ПВХ, эпоксидные смолы, полиамиды, акриловые полимеры.

     

    2. Органические ХВА

    Органические химические вспениватели разлагаются при нагревании с выходом газообразных продуктов, в основном азота. Обычно эта необратимая, экзотермическая реакция происходит в определённом и коротком температурном интервале. Интервалы разложения органических ХВА определяются температурой или временем, или обоих факторов и не зависит от концентрации.

    Rambler's Top100
    Copyright © Polymeri.ru 2006. All Rights Reserved