Prinsip dan karakteristik bahan penghembus kimia

Bahan peniup kimia Bahan peniup kimia juga dapat dibagi menjadi dua jenis utama: bahan kimia organik dan bahan kimia anorganik. Ada banyak jenis bahan penghembus kimia organik, sedangkan bahan penghembus kimia anorganik terbatas. Bahan peniup kimia paling awal (sekitar tahun 1850) adalah karbonat anorganik sederhana dan bikarbonat. Bahan kimia ini mengeluarkan CO2 saat dipanaskan, dan akhirnya digantikan oleh campuran bikarbonat dan asam sitrat karena asam sitrat memiliki efek prognostik yang jauh lebih baik. Bahan pembusa anorganik yang lebih baik saat ini pada dasarnya memiliki mekanisme kimia yang sama seperti di atas. Mereka adalah polikarbonat (aslinya adalah Poly-carbonic
asam) dicampur dengan karbonat.

Dekomposisi polikarbonat adalah reaksi endotermik, pada suhu 320 ° F
Sekitar 100cc per gram asam bisa dilepaskan. Ketika CO2 kiri dan kanan dipanaskan lebih lanjut hingga sekitar 390 ° F, lebih banyak gas akan dilepaskan. Sifat endotermik dari reaksi dekomposisi ini dapat membawa manfaat, karena pembuangan panas selama proses pembusaan merupakan masalah besar. Selain sebagai sumber gas untuk pembusaan, zat ini sering digunakan sebagai agen nukleasi untuk bahan pembusaan fisik. Dipercaya bahwa sel-sel awal yang terbentuk ketika zat peniup kimiawi terurai menyediakan tempat untuk migrasi gas yang dipancarkan oleh zat peniup fisik.

Berlawanan dengan bahan pembusa anorganik, ada banyak jenis bahan pembusa kimia organik yang dapat dipilih, dan bentuk fisiknya juga berbeda. Dalam beberapa tahun terakhir, ratusan bahan kimia organik yang dapat digunakan sebagai bahan peniup telah dievaluasi. Ada juga banyak kriteria yang digunakan untuk menilai. Yang terpenting adalah: dalam kondisi kecepatan yang dapat dikontrol dan suhu yang dapat diprediksi, jumlah gas yang dilepaskan tidak hanya besar, tetapi juga dapat direproduksi; gas dan padatan yang dihasilkan oleh reaksi tidak beracun, dan ini baik untuk polimerisasi pembusaan. Benda tidak boleh memiliki efek buruk, seperti warna atau bau tidak sedap; terakhir, ada masalah biaya, yang juga merupakan kriteria yang sangat penting. Agen berbusa yang digunakan di industri saat ini paling sesuai dengan kriteria ini.

Bahan pembusa suhu rendah dipilih dari banyak bahan pembusa kimia yang tersedia. Masalah utama yang harus dipertimbangkan adalah bahwa suhu dekomposisi bahan pembusa harus sesuai dengan suhu pemrosesan plastik. Dua bahan peniup kimia organik telah diterima secara luas untuk polivinil klorida suhu rendah, polietilen densitas rendah dan resin epoksi tertentu. Yang pertama adalah toluene sulfonyl hydrazide (TSH). Ini adalah bubuk kuning krem ​​dengan suhu dekomposisi sekitar 110 ° C. Setiap gram menghasilkan sekitar 115cc nitrogen dan sedikit uap air. Jenis kedua adalah tulang rusuk bis (benzenesulfonyl) teroksidasi, atau OBSH. Agen berbusa ini mungkin lebih umum digunakan dalam aplikasi suhu rendah. Bahan ini adalah bubuk halus berwarna putih dan suhu dekomposisi normalnya adalah 150 ° C. Jika aktivator seperti urea atau trietanolamina digunakan, suhu ini dapat diturunkan hingga sekitar 130 ° C. Setiap gram dapat mengeluarkan 125cc gas, terutama nitrogen. Produk padat setelah dekomposisi OBSH adalah polimer. Jika digunakan bersamaan dengan TSH, dapat mengurangi bau.

Bahan pembusa suhu tinggi Untuk plastik suhu tinggi, seperti ABS tahan panas, polivinil klorida kaku, beberapa polipropilen indeks lebur rendah dan plastik rekayasa, seperti polikarbonat dan nilon, bandingkan penggunaan bahan peniup dengan suhu dekomposisi yang lebih tinggi. Sesuai. Toluenesulfonephthalamide (TSS atau TSSC) adalah bubuk putih yang sangat halus dengan suhu dekomposisi sekitar 220 ° C dan keluaran gas 140cc per gram. Ini terutama merupakan campuran nitrogen dan CO2, dengan sedikit CO dan amonia. Agen peniup ini biasanya digunakan dalam polypropylene dan ABS tertentu. Tetapi karena suhu penguraiannya, aplikasinya dalam polikarbonat terbatas. Tetrazol berbahan dasar 5-suhu tinggi lainnya (5-PT) telah berhasil digunakan dalam polikarbonat. Ia mulai membusuk perlahan pada suhu sekitar 215 ° C, tetapi produksi gasnya tidak besar. Gas dalam jumlah besar tidak akan dilepaskan sampai suhu mencapai 240-250 ° C, dan kisaran suhu ini sangat cocok untuk pengolahan polikarbonat. Produksi gas kira-kira
175cc / g, terutama nitrogen. Selain itu, ada beberapa turunan tetrazol yang sedang dikembangkan. Mereka memiliki suhu dekomposisi yang lebih tinggi dan mengeluarkan lebih banyak gas daripada 5-PT.

Suhu pemrosesan sebagian besar termoplastik industri azodikarbonat dijelaskan di atas. Kisaran suhu pemrosesan dari kebanyakan termoplastik poliolefin, polivinil klorida dan stirena adalah 150-210 ° C
. Untuk jenis plastik ini terdapat salah satu jenis blowing agent yang dapat diandalkan untuk digunakan yaitu azodicarbonate atau disebut juga azodicarbonamide atau disingkat ADC atau AC. Dalam keadaan murni, ini adalah bubuk kuning / oranye pada suhu sekitar 200 ° C
Mulai membusuk, dan jumlah gas yang dihasilkan selama dekomposisi adalah
220cc / g, gas yang dihasilkan sebagian besar adalah nitrogen dan CO, dengan sedikit CO2, dan juga mengandung amonia dalam kondisi tertentu. Produk dekomposisi padat berwarna krem. Ini tidak hanya dapat digunakan sebagai indikator untuk dekomposisi lengkap, tetapi juga tidak memiliki efek buruk pada warna plastik berbusa.

AC telah menjadi bahan pembusa busa yang banyak digunakan karena beberapa alasan. Dalam hal produksi gas, AC adalah salah satu bahan pembusaan yang paling efektif, dan gas yang dikeluarkannya memiliki efisiensi pembusaan yang tinggi. Apalagi gas dilepaskan dengan cepat tanpa kehilangan kendali. AC dan produk padatnya adalah zat beracun rendah. AC juga merupakan salah satu bahan kimia blowing agent termurah, tidak hanya dari efisiensi produksi gas per gramnya, tetapi juga dari produksi gas per dollar yang cukup murah.

Selain alasan di atas, AC dapat digunakan secara luas karena karakteristik dekomposisinya. Suhu dan kecepatan gas yang dilepaskan dapat diubah, dan dapat disesuaikan hingga 150-200 ° C
Hampir semua tujuan dalam ruang lingkup. Aktivasi, atau tindakan aditif mengubah karakteristik dekomposisi zat penghembus kimia, masalah ini telah dibahas dalam penggunaan OBSH di atas. Aktivasi AC jauh lebih baik daripada bahan penghembus kimia lainnya. Ada berbagai macam aditif, pertama-tama, garam logam dapat menurunkan suhu dekomposisi AC, dan tingkat penurunannya tergantung terutama pada jenis dan jumlah aditif yang dipilih. Selain itu, zat aditif ini juga memiliki efek lain, seperti mengubah laju pelepasan gas; atau menciptakan penundaan atau periode induksi sebelum reaksi dekomposisi dimulai. Oleh karena itu, hampir semua metode pelepasan gas dalam proses tersebut dapat dirancang secara artifisial.

Besar kecilnya partikel AC juga mempengaruhi proses dekomposisi. Secara umum, pada suhu tertentu, semakin besar ukuran partikel rata-rata, semakin lambat pelepasan gas. Fenomena ini terlihat jelas pada sistem dengan aktivator. Untuk alasan ini, kisaran ukuran partikel AC komersial adalah 2-20 mikron atau lebih besar, dan pengguna dapat memilih sesuka hati. Banyak prosesor telah mengembangkan sistem aktivasi mereka sendiri, dan beberapa produsen memilih berbagai campuran yang telah diaktifkan sebelumnya yang disediakan oleh produsen AC. Stabilisator ada banyak, terutama yang digunakan untuk polivinil klorida, dan pigmen tertentu akan bertindak sebagai penggerak AC. Oleh karena itu, Anda harus berhati-hati saat mengubah rumus, karena karakteristik dekomposisi AC dapat berubah-ubah.

AC yang tersedia di industri memiliki banyak tingkatan, tidak hanya dalam hal ukuran partikel dan sistem aktivasi, tetapi juga dalam hal fluiditas. Misalnya, menambahkan aditif ke AC dapat meningkatkan fluiditas dan dispersibilitas bubuk AC. Jenis AC ini sangat cocok untuk plastik PVC. Karena bahan pembusa dapat terdispersi sepenuhnya ke dalam plastisol, ini merupakan masalah utama untuk kualitas produk akhir plastik berbusa. Selain menggunakan grade dengan fluiditas yang baik, AC juga dapat tersebar di phthalate atau sistem pembawa lainnya. Ini akan mudah ditangani seperti halnya cairan.


Waktu posting: Jan-13-2021