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发泡剂及常见的应用有哪些?

时间:2021-04-26  来源:发泡剂  作者:发泡剂

发泡剂是用以使橡胶、塑料等高分子材料发孔的一类物质。它主要用于制备海绵制品,泡沫塑料和空心制品。原则上,凡不与高分子材料发生化学反应,并能在特定条件下产生无害气体的物质,都能用作发泡剂或发泡助剂。对发泡剂来说,总的要求是无毒或低毒,分解温度适宜,易于在高分子材料中分散及发孔率高等。发泡助剂的作用是降低发泡剂的分解温度,帮助发泡剂分散,或提高发气量。按化学组分,发泡剂和发泡助剂有无机和有机两大类;按发泡剂所产生的气体分,有氢气和二氧化碳两大类。目前,橡胶工业广泛采用的是有机类发泡制。

海绵橡胶或称微孔橡胶,有许多特殊性能,如质轻、隔热、吸湿、缓冲防震性能良好,因而,在制鞋工业中获得广泛应用。用固体干胶制造微孔橡胶或海绵橡胶时,通常是在橡胶混炼过程中加入发泡剂及其它助剂,在较高的温度下进行化学反应,分解出气体,使橡胶发泡膨胀形成海绵橡胶。欲制得性能良好的海绵胶,对发泡剂品种的选择、用途的确定、助发泡剂的配合是非常重要的。

对橡胶发泡剂通常希望满足如下要求:

a.贮存时对酸、碱、光、热的稳定性良好、无毒性、无奥味、对产品无污染或变色。

b.在较短的时间内就能完成热分解,其发气童亦可进行控制。

c.粉末状发泡剂应是粒度细小而又均匀,在胶料中易于分散均匀。

d.发泡剂不影响橡胶的硫化历程。

e.发泡剂应售价低廉。

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二、有机发泡剂

通常按化学结构分包括:

1、偶氮化合物,如发泡剂ADC、偶氮二异丁腈、偶氮氨基苯、偶氮二甲酸二乙酯、偶氮二羧酸钡等;

2、磺酰肼类化合物,如苯磺酰肼(BSH)、苯亚磺酸锌(ZBS)、4, 4'-氧代双苯磺酰肼、(OBSH)对甲苯磺酰肼(发泡剂TSH)、对甲苯亚磺酸锌(ZTS/TM)、4,4’-氧代双苯磺酰氨基脲(BH)、甲酸锌二水合物(ZF)、甲苯磺酰胺甲醛树酯(MH、MS70、MS80)、邻对甲苯磺酰胺(OPTSA)、N-乙基邻对甲苯磺酰胺(PTSA)、N-乙基对甲苯磺酰胺(N-EPTSA)、N-丁基苯磺酰胺(BBSA)、甲基磺酸甲酯(MMS)、苯磺酸正丙酯(BSPE)苯磺酸乙酯(BSE)、对甲苯磺酸正丁酯、对甲苯磺酸乙酯(PTSE)、苯磺酸甲酯(BSM)、邻对甲苯磺酸甲酯(OPTSM)、对甲苯磺酸甲酯(PTSM)、N-苄基对甲苯磺酰胺(BTS)N-甲基对甲苯磺酰胺(MTSA)、N-甲基-N-亚硝基对甲苯磺酰胺(diazald/重氮甲烷)、4,4’-氧代双苯磺酰氯(OBSC)、苯磺酰胺(BSA)、对甲苯亚磺酸钠四水合物(SPTS·4H2O)、对甲苯亚磺酸钠(SPTS)、对甲苯磺酰氯(PTSC)、甲苯-2,4二磺酰肼、苯基-1,3-二磺酰肼等;

3、亚硝基化合物,如发泡剂DPT、发泡剂H、发泡剂BL,发泡剂NTA等;

4、脲类化合物,如对甲苯磺酰氨基脲(TSSC)、苯磺酰氨基脲(BSS)、发泡剂BH等。

三、无机发泡剂

主要有碳酰铵、磺酸氢钠、磺酸钠、碳酸钠、氯化铵、亚硝酸钠等。这类发泡剂用于生产如胶球等一类少量空心制品外,现已不再大量使用。

四、市场上常用发泡剂

主要使用的品种有发泡剂ADC、OBSH、DPT、H、ZBS,其中ADC在国外占化学发泡剂的90%,在我国占95%以上。

1、发泡剂ADC。我国是全球最大的ADC生产国与供应国。发气量:≥215m1/g;2、筛余物(筛孔38um):≤0.1%;3、平均粒径:≤12(Dn)um;4、分解温度:200-210℃;5、加热减量:≤0.15%;6、灰份:≤0.1%;7、纯度(ADC):≥97.0%。是发气量最大,性能最优越、用途广泛的发泡剂。它运用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、 ABC 及种橡胶等合成材料。广泛用于拖鞋、鞋底、鞋垫、塑料壁纸、天花板、地板革、人造革、绝热、隔音材料等发泡。发泡剂 ADC 具有性能稳定、不易燃、不污染、无毒无味、对模具不腐蚀对制品不染色,分解温度可调节,不影响固化和成型速度等特点。本品常压发泡、加压发泡均可,都能连发泡均匀,细孔结构理想。图片

2、发泡剂OBSH。化学名称为4,4'-二-磺酰肼二苯醚,是塑料和橡胶工业常用的低温发泡剂,主要由二苯醚磺化后与水合肼反应而得,最早是由日本开发使用,尤其在超高频电线电缆领域得到青睐和广泛应用。OBSH优点为分解温度较低,不需要加分解助剂;适合各种合成材料;毒性极低,适用于接触食品的包装材料;电绝缘性能好;有硫化剂和发泡剂双重作用;泡孔细密均匀。目前国外已经开发出多种OBSH的改性系列化产品,如日本永和化成的N#3000、5000、100S、100M等OBSH发泡剂改性产品。我国也对OBSH进行了研究开发。OBSH由于价格相对较高,应用受到一定限制。

3、发泡剂DPT。化学名称N,N'-二亚硝基五次甲基四胺,主要用作橡胶发泡剂,分解热大,常加入尿素、脲的衍生物、三聚氰胺等防止刺激性气味产生,基本上不用于塑料发泡使用,国内有多家生产。

4、发泡剂H。主要用于制造海绵橡胶,在塑料中多用于聚氯乙烯。该品加热分解成氮气而致孔,发气量大,鼓泡效率高。使用水杨酸、己二酸、邻苯二甲酸等有机酸或尿素作发泡助剂,可降低分解温度,调节在90-130℃的范围内。该品分解时的发热量大,因而易使厚制品的中心部位炭化,而且分解产物有恶臭。与尿素并用可消除臭味。可用作聚氯乙烯及其共聚物、聚烯烃、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、酚醛树脂、聚偏二氯乙烯、聚硅氧烷、聚氯丁二烯、乙烯和丙烯共聚物、聚氧化乙烯及其弹性体的发泡剂。该品对皮肤及粘膜有中等刺激性,当含有1%以上甲醛时有剧毒。生产过程要注意防爆。

5、发泡剂ZBS。ZBS适用于全部发泡剂ADC原粉加工活化,可降低AC发泡剂分解温度,明显改善促进降低AC发泡剂使用量,活化促进AC发泡提高发气量,广泛使用于橡塑发泡加工保温材料中。

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