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发泡剂的种类及其优缺点  

2014-10-22 12:33:38|  分类: 包装材料 |  标签: |举报 |字号 订阅

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发泡剂的种类及其优缺点 - Kevin - 我是一片叶筋脉是森林我是一滴水魂魄是海洋

 

发泡剂就是使对象物质成孔的物质,它可分为化学发泡剂和物理发泡剂两大类。化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体,并在聚合物组成中形成细孔的化合物。如果泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化,即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的,那么这种物质就称作物理发泡剂
 
        化学发泡剂又有无机发泡剂和有机发泡剂之分。无机发泡剂主要有碳酸氢钠。有机发泡剂主要有以下几类: 
                1.偶氮化合物; 
                2.磺酰肼类化合物 
                3.亚硝基化合物。

        添加发泡剂所制得的泡沫塑料可分开孔泡沫和闭孔泡沫。 
                生产泡沫塑料必须要有发泡剂,除了有时使用氮气和氟利昂这类惰性气体的物理发泡剂外,一般都采用化学发泡剂,而其中最重要的是偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂。泡沫塑料的泡孔结构、表皮状况、物理性能不仅与加工方法、而且与化学发泡剂的性能用发泡剂制取高分子材料的发泡体,这一加工方法可追溯到早期的橡胶工业。早在十九世纪中叶就有用碳酸铵和挥发性液体作发泡剂来制取天然海绵的方法了。但直到二次世界大战后,化学发泡剂才开始有了发展。目前被普便采用的化学发泡剂不过十种,采用的物理发泡别也只有几种。也有密切关系。采用化学发泡剂比惰性气体容易使泡孔均匀。所选之发泡剂的分解温度又必须与加工温度相配。但不论选用何种化学发泡剂,泡沫塑料的质量均取决于它与树脂的混匀程度.

        发泡剂有以下几种: 
                (一)偶氮类化合物 
                        1.偶氮二甲酸胺(简称发泡剂AC) 
                                这是一种黄色粉末,无毒,无嗅,不易燃烧,溶于碱,不溶于汽油、醇、苯、吡啶和水。 
                        2.偶氮二甲酸二异丙酯(简称发泡剂DIPA) 
                                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。 
                        3.偶氮二异丁腈(简称ABN或ABIN) 
                                无色无嗅的白色结晶粉末,可溶于乙醚、氯乙烯单体,微溶于甲醇,难溶于水。 
                        4.偶氮而羧酸钡

                (二)亚硝基系化合物 
                        1.N, N'—二亚硝基五次甲基四胺(发泡剂DPT) 
                                浅黄色结晶细粉末,无臭味,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。 
                        2.N,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化无嗅粉末。

                (三)酰肼发泡剂 
                        1.对甲苯磺酰肼(简称发泡剂TSH) 
                                白色结晶粉末,无毒,比重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℃以上逐渐由熔融转为分解,放出氮气,发气量120毫升/克。常温下无吸湿潮介现象,化学性能较稳定。 
                        2.苯基磺酰肼(简称BSH) 
                        3.对,对二苯基磺酰肼酸(简称OBSH)

                (四)无机发泡剂 
                        1.碳酸氢钠 
                                碳酸氧钠是一种无机发泡剂,白色粉末,比重2.16。分解温度约为100-140℃,并放出部分CO2,到270℃时失去全部CO2。溶于水而不溶于醇。

                (五)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。 
                                1.正戊烷 
                                2.正己烷 
                                3.正庚烷 
                                4.石油醚(石脑油) 
                                5.三氯氟甲烷(简称Freon11) 
                                6.二氯二氟甲烷(简称Freon12) 
                                7.二氯四氟乙烷(简称Freon114)

        AC发泡剂化学名称为偶氮二甲酰胺(H2NCON),AC发泡剂是由二脲氧化制得,为淡黄色或桔黄色结晶粉末。它的分子量为116,分解热359. 9J/g℃,分解放出的气体主要是氮气(65%),一氧化碳(32%)和少量二氧化碳(3%)。分解固体残渣主要是联二脲、氰脲酸、尿唑。分解时略有氨味、不易燃、有自熄性。 
        AC发泡剂广泛使用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物,ABS树脂以及各种橡胶等加工过程中,它具有发泡量大,分解时间短,不助燃、无毒、无臭味、不污染、不变色、颗粒细,易分解以及在常压、加压下均可使用的特点,在国内外应用最广。
 
        但是近日,欧盟决定暂停将AC发泡剂用于生产塑料食品包装产品。这主要是由于欧盟的新研究发现:AC发泡剂在制造中受热时,会产生可能导致癌症的物质—氨基脲,这种物质会进入食品,并且在婴儿食品中含量最高。

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