หลักการและลักษณะของสารเคมีเป่า

สารเคมีเป่าสารเคมีสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทหลัก ๆ ได้แก่ สารเคมีอินทรีย์และสารเคมีอนินทรีย์ สารเป่าเคมีอินทรีย์มีหลายประเภทในขณะที่สารเป่าเคมีอนินทรีย์มี จำกัด สารเคมีเป่าที่เก่าแก่ที่สุด (ประมาณปีพ. ศ. 2393) คือคาร์บอเนตอนินทรีย์และไบคาร์บอเนตที่เรียบง่าย สารเคมีเหล่านี้จะปล่อย CO2 ออกมาเมื่อได้รับความร้อนและในที่สุดก็จะถูกแทนที่ด้วยส่วนผสมของไบคาร์บอเนตและกรดซิตริกเนื่องจากสารชนิดนี้มีผลการพยากรณ์โรคที่ดีกว่ามาก สารก่อฟองอนินทรีย์ที่ยอดเยี่ยมมากขึ้นในปัจจุบันมีกลไกทางเคมีเช่นเดียวกับข้างต้น เป็นโพลีคาร์บอเนต (ของแท้คือ Poly-carbonic
กรด) ผสมกับคาร์บอเนต

การสลายตัวของโพลีคาร์บอเนตเป็นปฏิกิริยาดูดความร้อนที่อุณหภูมิ 320 ° F
สามารถปล่อยกรดได้ประมาณ 100cc ต่อกรัม เมื่อ CO2 ด้านซ้ายและขวาได้รับความร้อนมากขึ้นถึง 390 ° F ก๊าซจะถูกปล่อยออกมามากขึ้น ลักษณะการดูดความร้อนของปฏิกิริยาการสลายตัวนี้อาจก่อให้เกิดประโยชน์บางประการเนื่องจากการกระจายความร้อนระหว่างกระบวนการเกิดฟองเป็นปัญหาใหญ่ นอกเหนือจากการเป็นแหล่งก๊าซสำหรับการเกิดฟองแล้วสารเหล่านี้มักใช้เป็นตัวสร้างนิวเคลียสสำหรับตัวแทนฟองทางกายภาพ เชื่อกันว่าเซลล์เริ่มต้นเกิดขึ้นเมื่อสารเคมีเป่าสลายตัวเป็นสถานที่สำหรับการอพยพของก๊าซที่ปล่อยออกมาจากสารเป่าทางกายภาพ

ตรงกันข้ามกับสารทำให้เกิดฟองอนินทรีย์มีหลายประเภทของสารทำให้เกิดฟองอินทรีย์เคมีให้เลือกและรูปแบบทางกายภาพก็แตกต่างกันด้วย ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการประเมินสารเคมีอินทรีย์หลายร้อยชนิดที่อาจใช้เป็นตัวแทนในการเป่า นอกจากนี้ยังมีหลายเกณฑ์ที่ใช้ในการตัดสิน สิ่งที่สำคัญที่สุด ได้แก่ ภายใต้เงื่อนไขของความเร็วที่ควบคุมได้และอุณหภูมิที่คาดเดาได้ปริมาณก๊าซที่ปล่อยออกมาไม่เพียง แต่มีมาก แต่ยังสามารถทำซ้ำได้อีกด้วย ก๊าซและของแข็งที่เกิดจากปฏิกิริยาไม่เป็นพิษและเหมาะสำหรับการเกิดฟองพอลิเมอไรเซชัน วัตถุต้องไม่มีผลเสียเช่นสีหรือกลิ่นเหม็น ในที่สุดก็มีปัญหาเรื่องค่าใช้จ่ายซึ่งเป็นเกณฑ์ที่สำคัญมากเช่นกัน สารก่อฟองที่ใช้ในอุตสาหกรรมปัจจุบันสอดคล้องกับเกณฑ์เหล่านี้มากที่สุด

สารทำฟองอุณหภูมิต่ำถูกเลือกจากสารเคมีฟองที่มีอยู่มากมาย ปัญหาหลักที่ต้องพิจารณาคืออุณหภูมิในการสลายตัวของสารก่อฟองควรเข้ากันได้กับอุณหภูมิในการแปรรูปของพลาสติก สารเป่าเคมีอินทรีย์สองชนิดได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางสำหรับโพลีไวนิลคลอไรด์อุณหภูมิต่ำโพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำและเรซินอีพ็อกซี่บางชนิด ประการแรกคือโทลูอีนซัลโฟนิลไฮดราไซด์ (TSH) เป็นแป้งสีเหลืองครีมที่มีอุณหภูมิในการสลายตัวประมาณ 110 ° C แต่ละกรัมผลิตไนโตรเจนประมาณ 115cc และความชื้นบางส่วน ประเภทที่สองคือซี่โครงออกซิไดซ์ทวิ (benzenesulfonyl) หรือ OBSH สารก่อฟองนี้อาจใช้กันทั่วไปในงานที่มีอุณหภูมิต่ำ สารนี้เป็นผงละเอียดสีขาวและอุณหภูมิในการสลายตัวปกติคือ 150 ° C หากใช้ตัวกระตุ้นเช่นยูเรียหรือไตรเอทาโนลามีนอุณหภูมินี้จะลดลงเหลือประมาณ 130 ° C แต่ละกรัมสามารถปล่อยก๊าซ 125cc ส่วนใหญ่เป็นไนโตรเจน ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของแข็งหลังจากการสลายตัวของ OBSH คือโพลิเมอร์ หากใช้ร่วมกับ TSH จะสามารถลดกลิ่นได้

สารทำฟองอุณหภูมิสูงสำหรับพลาสติกที่มีอุณหภูมิสูงเช่น ABS ทนความร้อนโพลีไวนิลคลอไรด์ชนิดแข็งโพลีโพรพีลีนดัชนีละลายต่ำและพลาสติกวิศวกรรมเช่นโพลีคาร์บอเนตและไนลอนเปรียบเทียบการใช้สารเป่าที่มีอุณหภูมิการสลายตัวสูงกว่าที่เหมาะสม Toluenesulfonephthalamide (TSS หรือ TSSC) เป็นผงสีขาวละเอียดมากโดยมีอุณหภูมิในการสลายตัวประมาณ 220 ° C และมีปริมาณก๊าซ 140cc ต่อกรัม ส่วนใหญ่เป็นส่วนผสมของไนโตรเจนและ CO2 โดยมี CO และแอมโมเนียเพียงเล็กน้อย สารเป่านี้มักใช้ในโพลีโพรพีลีนและ ABS บางชนิด แต่เนื่องจากอุณหภูมิในการสลายตัวการใช้โพลีคาร์บอเนตจึงมี จำกัด tetrazole (5-PT) ที่ใช้สารเป่าอุณหภูมิสูงอีกตัวหนึ่งได้ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในโพลีคาร์บอเนต เริ่มย่อยสลายช้าที่ประมาณ 215 ° C แต่การผลิตก๊าซมีไม่มาก ก๊าซจำนวนมากจะไม่ถูกปล่อยออกมาจนกว่าอุณหภูมิจะถึง 240-250 ° C และช่วงอุณหภูมินี้เหมาะสำหรับการแปรรูปโพลีคาร์บอเนต การผลิตก๊าซอยู่ที่ประมาณ
175cc / g ส่วนใหญ่เป็นไนโตรเจน นอกจากนี้ยังมีอนุพันธ์ของ tetrazole ที่อยู่ระหว่างการพัฒนา มีอุณหภูมิในการสลายตัวสูงกว่าและปล่อยก๊าซออกมามากกว่า 5-PT

อุณหภูมิในการประมวลผลของเทอร์โมพลาสติกอุตสาหกรรมที่สำคัญส่วนใหญ่ของอะโซดิคาร์บอเนตเป็นไปตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ช่วงอุณหภูมิในการประมวลผลของโพลีโอเลฟินโพลีไวนิลคลอไรด์และสไตรีนเทอร์โมพลาสติกส่วนใหญ่อยู่ที่ 150-210 ° C
. สำหรับพลาสติกชนิดนี้มีสารเป่าชนิดหนึ่งที่เชื่อถือได้ในการใช้งานนั่นคืออะโซดิคาร์บอเนตหรือที่เรียกว่าอะโซดิคาร์บอนาไมด์หรือ ADC หรือ AC เรียกสั้น ๆ ในสภาพบริสุทธิ์เป็นผงสีเหลือง / ส้มที่อุณหภูมิประมาณ 200 ° C
เริ่มย่อยสลายและปริมาณก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างการย่อยสลายคือ
220cc / g ก๊าซที่ผลิตได้ส่วนใหญ่เป็นไนโตรเจนและ CO โดยมี CO2 เล็กน้อยและยังมีแอมโมเนียภายใต้เงื่อนไขบางประการ ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวที่เป็นของแข็งคือสีเบจ ไม่เพียง แต่ใช้เป็นตัวบ่งชี้สำหรับการสลายตัวที่สมบูรณ์เท่านั้น แต่ยังไม่มีผลเสียต่อสีของพลาสติกโฟมอีกด้วย

AC กลายเป็นสารทำให้เกิดฟองโฟมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายด้วยเหตุผลหลายประการ ในแง่ของการผลิตก๊าซ AC เป็นหนึ่งในสารก่อฟองที่มีประสิทธิภาพสูงสุดและก๊าซที่ปล่อยออกมามีประสิทธิภาพในการเกิดฟองสูง ยิ่งไปกว่านั้นก๊าซจะถูกปล่อยออกมาอย่างรวดเร็วโดยไม่สูญเสียการควบคุม AC และผลิตภัณฑ์ที่เป็นของแข็งเป็นสารที่มีพิษต่ำ AC ยังเป็นหนึ่งในสารเคมีเป่าที่ถูกที่สุดไม่เพียง แต่จากประสิทธิภาพการผลิตก๊าซต่อกรัมเท่านั้น แต่ยังมาจากการผลิตก๊าซต่อดอลลาร์นั้นค่อนข้างถูก

นอกเหนือจากเหตุผลข้างต้นแล้ว AC ยังสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีลักษณะการสลายตัว อุณหภูมิและความเร็วของก๊าซที่ปล่อยออกมาสามารถเปลี่ยนแปลงได้และสามารถปรับให้เข้ากับ 150-200 ° C ได้
วัตถุประสงค์เกือบทั้งหมดภายในขอบเขต การกระตุ้นหรือสารเติมแต่งการกระทำจะเปลี่ยนลักษณะการสลายตัวของสารเป่าทางเคมีปัญหานี้ได้รับการกล่าวถึงในการใช้ OBSH ข้างต้น AC เปิดใช้งานได้ดีกว่าสารเคมีเป่าอื่น ๆ มีสารเติมแต่งหลายชนิดประการแรกเกลือโลหะสามารถลดอุณหภูมิการสลายตัวของ AC ได้และระดับการลดลงส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับชนิดและปริมาณของสารเติมแต่งที่เลือก นอกจากนี้สารเติมแต่งเหล่านี้ยังมีผลกระทบอื่น ๆ เช่นการเปลี่ยนอัตราการปล่อยก๊าซ; หรือสร้างความล่าช้าหรือระยะเวลาการเหนี่ยวนำก่อนที่ปฏิกิริยาการสลายตัวจะเริ่มขึ้น ดังนั้นวิธีการปล่อยก๊าซเกือบทั้งหมดในกระบวนการนี้สามารถออกแบบได้โดยเทียม

ขนาดของอนุภาค AC ยังส่งผลต่อกระบวนการย่อยสลาย โดยทั่วไปแล้วที่อุณหภูมิที่กำหนดยิ่งขนาดอนุภาคเฉลี่ยยิ่งใหญ่การปลดปล่อยก๊าซก็จะยิ่งช้าลง ปรากฏการณ์นี้ชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบที่มีตัวกระตุ้น ด้วยเหตุนี้ช่วงขนาดอนุภาคของ AC เชิงพาณิชย์คือ 2-20 ไมครอนหรือใหญ่กว่าและผู้ใช้สามารถเลือกได้ตามต้องการ โปรเซสเซอร์จำนวนมากได้พัฒนาระบบการเปิดใช้งานของตนเองและผู้ผลิตบางรายเลือกส่วนผสมที่เปิดใช้งานล่วงหน้าต่างๆจากผู้ผลิต AC มีสารทำให้คงตัวจำนวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ใช้สำหรับโพลีไวนิลคลอไรด์และเม็ดสีบางชนิดจะทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นสำหรับ AC ดังนั้นคุณต้องใช้ความระมัดระวังเมื่อเปลี่ยนสูตรเนื่องจากลักษณะการสลายตัวของ AC อาจเปลี่ยนไปตามนั้น

AC ที่มีอยู่ในอุตสาหกรรมมีหลายเกรดไม่เพียง แต่ในแง่ของขนาดอนุภาคและระบบกระตุ้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความลื่นไหลด้วย ตัวอย่างเช่นการเติมสารเติมแต่งลงใน AC สามารถเพิ่มความลื่นไหลและความสามารถในการกระจายตัวของผง AC AC ประเภทนี้เหมาะกับ PVC plastisol มาก เนื่องจากสารที่ทำให้เกิดฟองสามารถกระจายไปในพลาสติซอลได้อย่างเต็มที่จึงเป็นประเด็นสำคัญสำหรับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่เป็นพลาสติกโฟม นอกจากการใช้เกรดที่มีความลื่นไหลดีแล้ว AC ยังสามารถกระจายไปในพทาเลตหรือระบบพาหะอื่น ๆ จะจับง่ายเหมือนของเหลว


เวลาโพสต์: ม.ค. -13-2021