Le principe et les caractéristiques des agents gonflants chimiques

Agents gonflants chimiques Les agents gonflants chimiques peuvent également être divisés en deux types principaux: les produits chimiques organiques et les produits chimiques inorganiques. Il existe de nombreux types d'agents gonflants chimiques organiques, tandis que les agents gonflants chimiques inorganiques sont limités. Les premiers agents gonflants chimiques (vers 1850) étaient de simples carbonates et bicarbonates inorganiques. Ces produits chimiques émettent du CO2 lorsqu'ils sont chauffés, et ils sont finalement remplacés par un mélange de bicarbonate et d'acide citrique car ce dernier a un effet pronostique bien meilleur. Les agents moussants inorganiques les plus excellents d'aujourd'hui ont fondamentalement le même mécanisme chimique que ci-dessus. Ce sont des polycarbonates (l'original est poly-carbonique
acides) mélangés à des carbonates.

La décomposition du polycarbonate est une réaction endothermique, à 320 ° F
Environ 100 cc par gramme d'acide peuvent être libérés. Lorsque le CO2 gauche et droit est davantage chauffé à environ 390 ° F, plus de gaz sera libéré. La nature endothermique de cette réaction de décomposition peut apporter certains avantages, car la dissipation thermique pendant le processus de moussage est un gros problème. En plus d'être une source de gaz pour le moussage, ces substances sont souvent utilisées comme agents nucléants pour les agents moussants physiques. On pense que les cellules initiales formées lorsque l'agent gonflant chimique se décompose fournissent un lieu de migration du gaz émis par l'agent gonflant physique.

Contrairement aux agents moussants inorganiques, il existe de nombreux types d'agents moussants chimiques organiques parmi lesquels choisir, et leurs formes physiques sont également différentes. Au cours des dernières années, des centaines de produits chimiques organiques pouvant être utilisés comme agents gonflants ont été évalués. Il existe également de nombreux critères utilisés pour juger. Les plus importants sont: dans les conditions de vitesse contrôlable et de température prévisible, la quantité de gaz libérée est non seulement importante, mais également reproductible; les gaz et les solides produits par la réaction ne sont pas toxiques et sont bons pour la polymérisation par moussage. Les objets ne doivent pas avoir d'effets indésirables, tels que la couleur ou une mauvaise odeur; enfin, il y a une question de coût, qui est également un critère très important. Les agents moussants utilisés aujourd'hui dans l'industrie sont les plus conformes à ces critères.

L'agent moussant à basse température est choisi parmi de nombreux agents moussants chimiques disponibles. Le principal problème à considérer est que la température de décomposition de l'agent moussant doit être compatible avec la température de traitement du plastique. Deux agents gonflants chimiques organiques ont été largement acceptés pour le polychlorure de vinyle à basse température, le polyéthylène basse densité et certaines résines époxy. Le premier est l'hydrazide de toluène sulfonyle (TSH). Il s'agit d'une poudre jaune crème avec une température de décomposition d'environ 110 ° C. Chaque gramme produit environ 115 cc d'azote et un peu d'humidité. Le second type est constitué de côtes bis (benzènesulfonyl) oxydées, ou OBSH. Cet agent moussant peut être plus couramment utilisé dans les applications à basse température. Ce matériau est une poudre fine blanche et sa température de décomposition normale est de 150 ° C. Si un activateur tel que l'urée ou la triéthanolamine est utilisé, cette température peut être réduite à environ 130 ° C. Chaque gramme peut émettre 125cc de gaz, principalement de l'azote. Le produit solide après décomposition de l'OBSH est un polymère. S'il est utilisé avec TSH, il peut réduire les odeurs.

Agent moussant haute température Pour les plastiques à haute température, tels que l'ABS résistant à la chaleur, le polychlorure de vinyle rigide, certains polypropylène à faible indice de fusion et les plastiques techniques, tels que le polycarbonate et le nylon, comparez l'utilisation d'agents gonflants à des températures de décomposition plus élevées. Le toluènesulfonéphtalamide (TSS ou TSSC) est une poudre blanche très fine avec une température de décomposition d'environ 220 ° C et un débit de gaz de 140cc par gramme. Il s'agit principalement d'un mélange d'azote et de CO2, avec une petite quantité de CO et d'ammoniac. Cet agent gonflant est couramment utilisé dans le polypropylène et certains ABS. Mais en raison de sa température de décomposition, son application dans le polycarbonate est limitée. Un autre tétrazole (5-PT) à base d'agent gonflant à haute température a été utilisé avec succès dans le polycarbonate. Il commence à se décomposer lentement à environ 215 ° C, mais la production de gaz n'est pas importante. Une grande quantité de gaz ne sera pas libérée jusqu'à ce que la température atteigne 240-250 ° C, et cette plage de température est très appropriée pour le traitement du polycarbonate. La production de gaz est d'environ
175cc / g, principalement azote. De plus, certains dérivés du tétrazole sont en cours de développement. Ils ont une température de décomposition plus élevée et émettent plus de gaz que le 5-PT.

La température de traitement de la plupart des principaux thermoplastiques industriels d'azodicarbonate est telle que décrite ci-dessus. La plage de températures de traitement de la plupart des thermoplastiques polyoléfines, polychlorure de vinyle et styrène est de 150 à 210 ° C
. Pour ce type de plastique, il existe une sorte d'agent gonflant fiable à utiliser, à savoir l'azodicarbonate, également appelé azodicarbonamide, ou ADC ou AC pour faire court. A l'état pur, c'est une poudre jaune / orange à environ 200 ° C
Commencez à se décomposer et la quantité de gaz produite pendant la décomposition est
220cc / g, le gaz produit est principalement de l'azote et du CO, avec une faible quantité de CO2, et contient également de l'ammoniac dans certaines conditions. Le produit de décomposition solide est beige. Il peut non seulement être utilisé comme indicateur d'une décomposition complète, mais n'a pas non plus d'effet néfaste sur la couleur de la mousse plastique.

L'AC est devenu un agent moussant largement utilisé pour plusieurs raisons. En termes de production de gaz, le courant alternatif est l'un des agents moussants les plus efficaces et le gaz qu'il libère a une efficacité moussante élevée. De plus, le gaz est libéré rapidement sans perdre le contrôle. L'AC et ses produits solides sont des substances peu toxiques. AC est également l'un des agents gonflants chimiques les moins chers, non seulement de l'efficacité de la production de gaz par gramme, mais aussi de la production de gaz par dollar est assez bon marché.

En plus des raisons ci-dessus, le courant alternatif peut être largement utilisé en raison de ses caractéristiques de décomposition. La température et la vitesse du gaz libéré peuvent être modifiées et elles peuvent être adaptées à 150-200 ° C
Presque tous les objectifs du champ d'application. Les additifs d'activation ou d'action modifient les caractéristiques de décomposition des agents gonflants chimiques, ce problème a été discuté dans l'utilisation de l'OBSH ci-dessus. L'AC s'active bien mieux que tout autre agent gonflant chimique. Il existe une variété d'additifs, tout d'abord, les sels métalliques peuvent réduire la température de décomposition du CA, et le degré de diminution dépend principalement du type et de la quantité d'additifs choisis. De plus, ces additifs ont également d'autres effets, tels que la modification de la vitesse de libération de gaz; ou en créant un délai ou une période d'induction avant le début de la réaction de décomposition. Par conséquent, presque toutes les méthodes de dégagement de gaz dans le processus peuvent être conçues artificiellement.

La taille des particules AC affecte également le processus de décomposition. D'une manière générale, à une température donnée, plus la granulométrie moyenne est grande, plus le dégagement de gaz est lent. Ce phénomène est particulièrement évident dans les systèmes avec activateurs. Pour cette raison, la gamme de tailles de particules du courant alternatif commercial est de 2 à 20 microns ou plus, et l'utilisateur peut choisir à volonté. De nombreux processeurs ont développé leurs propres systèmes d'activation, et certains fabricants choisissent divers mélanges pré-activés fournis par les fabricants de courant alternatif. Il existe de nombreux stabilisants, en particulier ceux utilisés pour le polychlorure de vinyle, et certains pigments joueront le rôle d'activateurs du CA. Par conséquent, vous devez être prudent lorsque vous modifiez la formule, car les caractéristiques de décomposition du CA peuvent changer en conséquence.

Le courant alternatif disponible dans l'industrie a de nombreuses qualités, non seulement en termes de taille de particules et de système d'activation, mais également en termes de fluidité. Par exemple, l'ajout d'un additif à AC peut augmenter la fluidité et la dispersibilité de la poudre AC. Ce type de courant alternatif convient parfaitement au plastisol PVC. Étant donné que l'agent moussant peut être entièrement dispersé dans le plastisol, il s'agit d'un problème clé pour la qualité du produit final en plastique expansé. En plus d'utiliser des qualités avec une bonne fluidité, le CA peut également être dispersé dans des phtalates ou d'autres systèmes de support. Il sera aussi facile à manipuler qu'un liquide.


Heure du Message: 13 janv.2021