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ADC發泡劑技術特性及應用簡介
2015年04月07日 發布 分類:粉體應用技術 點擊量:5737
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粉體產品種類繁多,幾乎遍及人類生活的各個方面。有不少粉體我們在日常生活中幾乎天天接觸或者使用其制品,但是卻又從未對它有過任何的了解,頗有不識廬山真面目的感覺。筆者將在本文中給大家介紹一種通過自我“犧牲”來實現其使用價值的特殊粉體材料——ADC發泡劑

 

發泡劑的應用十分廣泛,說它應用的領域覆蓋人類的衣食住行一點也不夸張。饅頭、面包大家都吃過,光知道它們松軟可口,但是這兩種食物海綿狀內部結構是如何產生的你是否知道呢?人們常用來發面的小蘇打其實就是一種無機發泡劑。我們將小蘇打粉末均勻混入面團,然后將和好的面放到蒸籠或者烤箱,小蘇打粉末受熱分解釋放出氣體,將面團膨脹起來。于是我們就得到了松軟可口的饅頭或面包,這是一個發泡劑在食品行業應用的典型例子。

 

通過上面的例子,我們再來闡述發泡劑的概念,就會比較容易理解了。所謂發泡劑就是使對象物質形成多孔狀態的物質,它可分為化學發泡劑和物理發泡劑和表面活性劑三大類。化學發泡劑是那些經加熱分解后能釋放出二氧化碳和氮氣等氣體,并在聚合物組成中形成細孔的化合物;物理發泡劑就是泡沫細孔是通過某一種物質的物理形態的變化,即通過壓縮氣體的膨脹、液體的揮發或固體的溶解而形成的;物理發泡劑主要有惰性氣體、低沸點液體和固態空心球等,目前國內使用較多的是低沸點液體物理發泡劑。表面活性劑型發泡劑具有較高的表面活性,能有效降低液體的表面張力,并在液膜表面雙電子層排列而包圍空氣,形成氣泡,再由多個氣泡組成泡沫。多數的物理發泡劑和表面活性劑屬于常用溶劑或化工原料,一般并不是專用于發泡,也不是粉體狀態。因此業內通常所說的發泡劑多數情況下指的是化學發泡劑。

 

化學發泡劑可分為兩大類,有機發泡劑無機發泡劑。由于高分子材料的蓬勃發展,用于塑料、橡膠等高分子材料的有機發泡劑是用量最大的發泡劑。有機發泡劑主要有以下幾類:1.偶氮化合物;2.磺酰肼類化合物3.亞硝基化合物。作為有機發泡劑使用的物質種類很多,按化學結構分主要有N-亞硝化合物,如N,N’-二亞硝基五次甲基四胺(DPT)、N,N’-二甲基- N,N’-二亞硝基對苯二甲酰胺(ADC)、偶氮二異丁腈、偶氮二甲酸二異丙酯、偶氮二甲酸二乙酯、二偶氮氨基苯、偶氮二甲酸鋇等;酰肼類化合物,如4,4’-二磺酰肼二苯醚(OBSH)、對苯磺酰肼、3,3’-二磺酰肼二苯砜、4,4’-二苯二磺酰肼、1,3-苯二磺酰肼、1,4-苯二磺酰肼等。主要使用的品種有發泡劑ADC、DPT、OBSH等,其中ADC在國外占化學發泡劑消費量的90%,在我國占95%以上。ADC發泡劑是一種固態粉體,多數呈黃色或者淺黃色。我們日常生活中用到的海綿、多孔塑料(鞋底、拖鞋)、多孔隔熱隔音材料等等,多數都是在高分子材料中添加ADC發泡劑生產出來的。


ADC發泡劑粉體展示圖


我國是全球最大的ADC生產國與供應國,約占全球總生產的50%左右。目前國內ADC發泡劑的消費結構約為聚氯乙烯占40%、聚乙烯35%、聚丙烯12%、橡膠5%、其他8%。我國ADC多數采用尿素法合成水合肼為原料,資源浪費和環境污染嚴重;而國外主要采用酮氮法或過氧化氫法為原料進行生產ADC發泡劑。隨著塑料工業的發展,單一的ADC發泡劑已不能滿足需求,因此改性ADC發泡劑應運而生,豐富的改性內容導致ADC品種多樣化、專用化、系列化、改性研究已成為ADC發展的關鍵。而且ADC改性工藝基本沒有三廢、投資少、經濟和社會效益可觀。ADC產品的改性就是對發泡劑的發氣量、顆粒度、顏色、熱分解溫度進行優化,其途徑主要有在制備過程中改變一定反應條件或添加一定的助劑;ADC粒子微細化;在ADC原粉中加入添加劑;將不同類型的發泡劑復配以達到改性效果。目前國內ADC發泡劑廠家的技術水平與國外企業相比還相對落后,開發生產的改性ADC發泡劑品種較少,產量不高、性能不夠穩定。

 

ADC發泡劑改性產品技術趨勢:

 

1、粒子微細化型

國內目前ADC粒子粗、牌號少,國外按顆粒度不同有多種牌號,以適用于不同的合成材料的發泡需要。主要是將發泡劑的原粉進行粉碎、分級就可以。

 

2、發展低溫型ADC發泡劑   

普通ADC分解溫度一般高于200度,對于許多軟化點低和受熱易老化的樹脂,希望能夠有低溫分散型的產品,目前開發低溫型ADC是其改性領域的主要研究課題之一。主要是選擇一種或多種活化劑與ADC以一定比例組合,活化劑可選取用鉻、鋅、鉛等金屬化合物、尿素衍生物和硝基胍等,改性后ADC發泡劑最低分解溫度可達到80 度。 

 

3、提高粉體分散性 

要得到均勻無孔洞、具有光滑表面聚合物,就要求發泡劑在聚合物內能完全按比例分散開。一般ADC發泡劑易于受靜電等因素影響聚成團,影響產品質量,因此開發高分散性的產品非常重要。

 

隨著我國高分子材料工業的高速發展,ADC發泡劑與其他塑料助劑一樣呈現良好發展前景和巨大市場潛力,ADC發泡劑生產廠家應充分利用本土優勢,加快提高改性ADC發泡劑的生產能力,進一步改進產品質量,增強國產ADC發泡劑在市場中的競爭力。

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