发泡剂种类
发泡剂的种类和作用

发泡剂的种类和作用发泡剂是一种可以使液体或固体产生气泡的物质。
它们被广泛应用于多个领域,如食品工业、建筑工程、医药等。
发泡剂的种类繁多,每种发泡剂都有其独特的作用和应用领域。
我们来了解一下发泡剂的种类。
常见的发泡剂可以分为物理发泡剂和化学发泡剂两大类。
物理发泡剂是指通过物理手段将气体注入到液体或固体中,使其产生气泡。
常见的物理发泡剂有空气、氮气、二氧化碳等。
化学发泡剂则是指在化学反应中释放气体,从而使液体或固体发生发泡反应。
常见的化学发泡剂有碳酸氢铵、过氧化氢等。
不同的发泡剂具有不同的作用。
首先,发泡剂可以改善食品的口感和质地。
在食品加工中,食品制造商经常使用发泡剂来制作松软的面包、蛋糕和糕点。
发泡剂使面糊中的气泡得以扩大,从而增加了面糊的体积和松软度。
此外,发泡剂还可以提高食品的口感和质地,使其更加细腻、柔软。
发泡剂在建筑工程中也起着重要的作用。
在混凝土中添加发泡剂可以减少混凝土的密度,增加其体积。
这样做的好处是可以减轻建筑物的自重,提高建筑物的抗震性能。
此外,发泡剂还可以改善混凝土的隔热性能,减少能源消耗。
除了食品工业和建筑工程,发泡剂还在医药领域得到广泛应用。
在药物制剂中,发泡剂可以增加药物的稳定性和生物利用度。
通过在药物中添加发泡剂,可以增加药物与生物体的接触面积,提高吸收速度和效率。
此外,发泡剂还可以改善药物的味道和口感,提高患者的依从性。
除了上述应用领域外,发泡剂还有许多其他的应用。
例如,在橡胶和塑料制品中添加发泡剂可以减少材料的密度,降低成本。
在消防救援中,发泡剂可以抑制火焰蔓延,增加灭火效果。
在卫生用品中,发泡剂可以增加产品的泡沫度和清洁力度。
发泡剂是一种多功能的物质,在食品工业、建筑工程、医药等领域发挥着重要的作用。
不同种类的发泡剂具有不同的作用,可以改善食品的口感和质地,提高建筑物的抗震性能,增加药物的稳定性和生物利用度,降低材料的密度等。
通过合理使用发泡剂,我们可以在各个领域中获得更好的效果,提高产品的质量和性能。
保温用发泡剂

保温用发泡剂
保温用发泡剂主要用于建筑外墙保温、地暖管道保温等。
目前市面上常见的保温发泡剂有聚氨酯发泡剂、聚异氰酸酯发泡剂、无机发泡剂等。
聚氨酯发泡剂是气雾技术和聚氨酯泡沫技术交叉结合的产物,分为枪式聚氨酯发泡剂和管式聚氨酯发泡剂,主要用于门窗缝、墙缝、门档条等。
无机发泡剂通常是指利用物理方式制备泡沫体系的技术,制备的发泡材料包括泡沫玻璃和泡沫陶瓷等。
聚异氰酸酯发泡剂是异氰酸酯和多元醇等原料反应而成,可得到微孔弹性体,主要用于密封剂和聚异氰酸酯树脂的制备。
此外,根据化学组成的不同,发泡剂可分为无机发泡剂和有机发泡剂。
其中,有机发泡剂分为合成类和天然类,合成类包括磺酰肼类、偶氮化合物、亚硝基化合物、过氧化物、链烯酮、醛类、橡胶类等,天然类包括蛋白类、植物类、动物类、生物发酵提取物等。
总之,不同的发泡剂在性能和用途方面存在差异,选择合适的发泡剂需要考虑其化学组成、性能特点以及具体应用场景等因素。
如需更多与保温发泡剂有关的信息,可以阅读科普中国发布的相关文章。
发泡剂的种类和作用

发泡剂的种类和作用发泡剂是一种可以在液体中产生气泡或泡沫的物质。
它们被广泛应用于多个行业中,包括食品和饮料加工、药品制造、个人护理产品、建筑材料和化妆品等领域。
发泡剂的种类繁多,每一种都有其特定的作用和应用。
首先,常见的一类发泡剂是化学发泡剂。
这类发泡剂是通过在化学反应中释放气体来产生气泡或泡沫的。
常见的化学发泡剂包括氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和甲醇(Methanol)等。
这些发泡剂的作用是通过在液体中释放气体,改变液体的物理性质,使其变得蓬松、轻盈和多孔,从而用于制备泡沫塑料、泡沫橡胶、泡沫玻璃等材料。
其次,还有一类常见的发泡剂是物理发泡剂。
这类发泡剂是通过物理的机械力或温度变化来产生气泡或泡沫的。
常见的物理发泡剂包括空气、蒸汽和热胶等。
这类发泡剂的作用是在液体中形成气泡或泡沫,并通过温度或压力的变化来控制泡沫的稳定性和大小。
物理发泡剂广泛应用于食品和饮料加工中,如啤酒、饼干和奶油等产品的制备过程中。
发泡剂在各个行业中都有其独特的作用和用途。
在食品和饮料加工行业中,发泡剂常用于制备气泡酒、软饮料、面包和糕点等产品,以增加产品的口感和质感。
在药品制造中,发泡剂被用于制备泡沫型药物,如泡沫剂和泡腾片等,以方便患者的服用。
在个人护理产品中,发泡剂被用于制备泡沫洗手液、泡沫洗面奶和泡沫沐浴露等产品,以增加产品的舒适度和清洁度。
此外,在建筑材料领域,发泡剂被广泛应用于制备泡沫混凝土、泡沫隔热材料和泡沫水泥等,以提高材料的轻盈性和保温性。
在化妆品行业中,发泡剂被用于制备泡沫隔离霜、泡沫清洁面膜和泡沫剃须膏等产品,以改善产品的使用体验和效果。
总之,发泡剂是一类应用广泛的物质,它们通过产生气泡或泡沫来改变物质的性质和应用。
发泡剂的种类繁多,每一种都有其特定的作用和应用领域。
从食品和饮料加工到建筑材料制备,从药品制造到化妆品生产,发泡剂都发挥着重要的作用。
随着科学技术的不断发展,对新型发泡剂的研究和应用将会更加广泛和深入。
有机发泡剂举例讲解及应用

有机发泡剂举例讲解及应用有机发泡剂是一种特殊的化学物质,可以在液体中释放出气体,形成气泡。
这些气泡可以使物质增大体积、减轻重量,同时也具有隔热、隔音、吸声等功能。
有机发泡剂的应用广泛,涉及到建筑、汽车、电子、日用品等领域,以下将举例讲解有机发泡剂的应用。
1. 聚氨酯发泡剂:聚氨酯发泡剂是一种常用的有机发泡剂,由异氰酸酯(如苯二异氰酸酯)和水(或多元醇)反应而成。
其应用范围广泛,常用于制备聚氨酯泡沫塑料。
聚氨酯泡沫塑料具有轻质、隔热、隔音等特点,可以用于建筑、家具、汽车、电子设备等领域。
2. 聚酯发泡剂:聚酯发泡剂主要由聚酯多元醇和异氰酸酯反应而成。
它可以用于制备聚酯泡沫塑料,具有相对较高的硬度和强度,广泛应用于建筑、交通、电子设备中。
3. EPS发泡剂:EPS发泡剂是以聚苯乙烯为基础的有机发泡剂,它是一种常见的发泡剂,被广泛应用于建筑和包装行业。
聚苯乙烯泡沫塑料具有轻质、隔热、吸音、耐久等特点,可以用于保温材料、包装材料等。
4. EVA发泡剂:EVA发泡剂是以乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)为基础的有机发泡剂,它可以用于制备EVA泡沫塑料。
EVA泡沫塑料具有柔软、舒适、防震等特点,常用于鞋垫、箱包内衬、运动器械等领域。
5. 酰胺类发泡剂:酰胺类发泡剂主要由脲、氨基甲酸酯等物质组成,可以用于制备脲甲醛泡沫塑料和聚氨酯弹性体。
脲甲醛泡沫塑料具有轻质、隔热、吸音等特点,被广泛应用于建筑、交通、电子设备等领域。
6. 发酵类发泡剂:发酵类发泡剂主要由酵母、砂糖、明矾等物质组成,可以用于制备发面糕点。
发面糕点利用发酵剂发酵产生的二氧化碳气体使面团膨胀,增大体积,达到蓬松的效果。
除了以上举例的有机发泡剂,还有很多其他类型的有机发泡剂,如硅油类发泡剂、引发剂等。
这些发泡剂在不同领域具有各自独特的应用。
总的来说,有机发泡剂的应用广泛且多样化。
在建筑领域,它们可以用于制备保温材料、隔音材料、消音材料等;在汽车行业,可以用于制备轻质隔音材料、缓冲材料等;在电子设备中,可以用于制备隔热材料、密封材料等;在日用品中,可以用于制备泡沫垫、泡沫包装等。
发泡剂种类发泡剂种类大全

发泡剂种类发泡剂种类大全发泡剂是一种能在液体或者固体中产生气泡的物质。
它们被广泛应用于各个领域,如食品工业、化妆品、建筑材料、医疗器械等。
下面是一些常见的发泡剂种类及其应用。
1.有机物发泡剂:有机物发泡剂通常是从石油、天然气或植物提取的化学物质。
常见的有机物发泡剂有:-氨基酸发泡剂:如氨基酸肥皂和氨基酸酰胺。
它们在化妆品、洗涤剂和烹饪中被广泛使用。
-甘油发泡剂:甘油是一种非常常见的有机物发泡剂,它在化妆品、食品和医药中被广泛应用。
-聚醚发泡剂:如聚醚醇和聚醚硅油。
它们常用于建筑材料和制造汽车座椅等。
-脂肪酸酯发泡剂:可以通过加入酸和碱反应来产生气泡。
在化妆品和食品行业有着广泛的应用。
2.焦化炭发泡剂:炭是一种非常常见的固体发泡剂。
焦化炭是从石油焦炭或煤焦炭中热解而得的,具有高度的孔隙结构和吸附能力,广泛用于过滤、吸附和隔热材料等领域。
3.无机物发泡剂:无机物发泡剂通常是由无机化合物制备的,具有稳定性较高的发泡性能。
常见的无机物发泡剂有:-碳酸氢钠:也称为小苏打,是一种常用的无机物发泡剂,广泛应用于食品和饮料工业中。
-硕尔酸铵:是一种无机物发泡剂,主要用于建筑材料和造纸工业。
-磷酸二氢钠:在食品工业中被广泛用作发膨剂。
-硝酸铵:它是一种常见的发泡剂,在化肥和爆炸物行业有广泛应用。
4.表面活性剂发泡剂:表面活性剂是具有降低液体表面张力的化学物质,可以在液体中产生稳定的气泡。
常见的表面活性剂发泡剂有:-十二烷基硫酸钠:是一种常用的表面活性剂发泡剂,被广泛应用于洗涤剂和洗发水中。
-聚乙烯醇:是一种常见的表面活性剂发泡剂,广泛应用于化妆品和食品工业中。
发泡剂的应用非常广泛,不仅可以用于制造轻质材料和隔热材料,还可以用于改善产品的质地和口感。
通过选择合适的发泡剂种类和使用方法,可以满足不同领域和需求的要求,提高产品的品质和性能。
发泡剂的种类特点及应用研究

发泡剂的种类特点及应用研究
发泡剂是一种用于制造各种泡沫产品的化学物质。
它们能够在加入发泡剂后产生大量
气泡,从而实现材料内部的膨胀和变轻。
发泡剂在工业、建筑、医疗等领域都有广泛应用。
本文将介绍发泡剂的种类特点及应用研究。
1. 酚醛类发泡剂
酚醛类发泡剂也称为脲醛类发泡剂,它们以酚或脲为主要原料生产制造。
酚醛类发泡
剂具有良好的耐火性能、抗冲击性和加工性能。
它们主要用于制造轻质板、管、管道等建
筑材料。
树脂类发泡剂以聚合物或树脂化合物为主要原料制造。
这些发泡剂具有高度的透明度、抗冲击性和隔热性能,因此被广泛应用于透明隔热材料、隔音材料、钢铝复合板等高端建
筑材料。
脂肪酸类发泡剂也称为酸式脂肪酸盐发泡剂,它们是一类以脂肪酸盐为主要原料制造
的发泡剂。
这些发泡剂通常具有较高的稳定性和扩散性,并且在高温条件下能够稳定产生
氧气,因此被广泛应用于生产泡沫塑料、泡沫玻璃等材料。
有机硅类发泡剂以有机硅化合物为主要原料生产制造。
这些发泡剂具有低密度、高强
度和隔热性能,它们在建筑、汽车、电子等领域均有广泛应用。
5. 硅酸盐发泡剂
总结
发泡剂是一种非常重要的化学物质,它们能够帮助各种材料产生泡沫效果,从而实现
轻量化、隔热、吸声等多种功能。
不同类型的发泡剂具有各自的特点和适用领域,因此在
选择和应用时需要根据实际需要进行选择和调整。
未来随着科技和工业的不断进步,发泡
剂的应用前景将会越来越广阔。
发泡剂的种类特点及应用研究

发泡剂的种类特点及应用研究发泡剂是一种可以在化学反应中生成气体的物质,可用于制备泡沫材料、聚合物泡沫、轻质材料等领域。
根据其化学特性和应用领域不同,发泡剂被分为有机发泡剂、无机发泡剂和水性发泡剂三类。
下面我们将对这三类发泡剂的种类、特点和应用进行介绍。
一、有机发泡剂有机发泡剂是指含有脂肪族烃、芳香族烃、脂肪醇、脂肪酸等有机化合物的发泡剂。
根据其所含化学基团不同,可分为醇酸酯类、磺酸盐类、碳酸盐类、脲类和异氰酸酯类等几种。
1. 醇酸酯类有机发泡剂醇酸酯类有机发泡剂分为小分子醇酸酯和大分子醇酸酯两种。
这类发泡剂具有泡孔细小、泡沫质量好、封闭性强、热稳定性好的特点,并在揉搓反应时产生大量气泡,适用于聚酯泡沫、硬质泡沫聚氨酯等领域的生产。
磺酸盐类有机发泡剂是一类水溶性的发泡剂,具有起泡快、泡孔细小、耐高温、揉搓反应强等特点。
常用于泡沫聚乙烯、泡沫丙烯腈等领域。
碳酸盐类有机发泡剂是一类水解易的发泡剂,泡孔相对较大,适用于制备均匀泡孔的柔软泡沫,如聚氨酯弹性体、碳酸酯等。
脲类有机发泡剂具有起泡快、泡孔大小适中、凝胶化时间短、泡沫性能稳定等特点,适用于硬泡沫聚氨酯制备中。
同时,还可与聚氨酯预聚体中的异氰酸酯反应,生成泡沫结构材料。
异氰酸酯类有机发泡剂是一类起泡快、泡孔小、泡沫密度低的高效发泡剂,适用于硬泡聚氨酯、弹性体等领域。
同时,由于异氰酸酯与聚醚多元醇的缩水反应会导致释放化学气体,因此也常用于密封泡沫、空心构件和制备超轻材料等领域。
无机发泡剂是指以含有固、液、气体三相的无机物质为基础的发泡剂,分为碳酸盐型、硅酸盐型和金属盐型三类。
碳酸盐型无机发泡剂是由钠碳酸盐或碳酸钙等中和酸后形成的气体释放剂,具有起泡速度快、泡孔大小均匀、泡沫质量稳定的特点。
适用于硬质聚氨酯、聚丙烯、聚偏苯和EVA等领域的制备。
2. 硅酸盐型无机发泡剂硅酸盐型无机发泡剂是以硅酸或硅酸盐为基础的发泡剂,其泡孔形状多样、泡沫质轻、隔热保温性好,被广泛应用于轻质防火材料、保温材料、隔音材料等领域。
发泡剂的种类

发泡剂的种类通常,发泡剂分为有机发泡剂和无机发泡剂两个大类。
常用的有机发泡剂有N-亚硝基化合物(发泡剂H)、偶氮化合物(如发泡剂AC、DAB等)、磺酰肼类化合物(如发泡剂BSH等)以及脲基化合物(如尿素、对甲基磺酰基脲)等;常用的无机发泡剂有碳酸盐(如碳酸氢铵、碳酸氯钠等)、亚硝酸盐(如亚硝酸钠-氯化铵混合物)等。
(1)N,N'-二亚硝基五次甲基四胺(发泡剂H、BN、DPT)本品为乳黄色细粉,分解温度为195~200℃,发气量为265mL/g,气体组成为N291.4%、CO1.0%、CO21.3%、其他6,3%。
(2)偶氮氨基苯(发泡剂DAB)该产品是首先在工业上应用的有机发泡剂,是一种具有特殊气味的黄色到暗棕色的结晶粉末,在空气中的分解温度为l50℃,发气量为113mL/g。
这种发泡剂的使用已经受到限制,因为它使海绵橡胶变色严重,而且具有毒性。
(3)偶氮二甲酰胺(发泡剂AC或ADCA)发泡剂AC是淡黄色粉末,分解温度为190℃,发气量为240mg。
随着使用条件的不同,发泡剂AC分解产物的成分也有变化。
除氮气之外,通常还有一氧化碳和少量的二氧化碳及氨气等。
本品无毒、无臭、不污染、不变色,因其粒子细小,易于分散在橡胶(及塑料)之中,因此发泡后所得孔径细小而均匀。
在工艺上采用常压或加压均可发泡。
若使用发泡助剂(如尿素、脲的衍生物、苯二甲酸、乙醇胺、金属氧化物、有机盐或硼砂等)可以不同程度地降低其分解温度,以适应于不同制品的要求。
发泡剂AC有自熄性,大量储存制品时,要注意通风良好,防止一氧化碳中毒。
(4)苯磺酰肼(发泡剂BSH)本品为白色到浅黄色结晶粉末,分解温度为100℃,在胶料中为90℃,分解后有强烈臭味,发气量为115-130mLLg。
该发泡剂无毒、无污染,所制发泡体不变色,孔型结构细微均匀。
在工艺中,常压和加压条件下均可使用,为改善其在橡胶中分散性差的缺点,可将其配入加工油中,制成油膏的分散体使用。
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发泡剂种类(一)物理发泡剂。
物理发泡剂种类较多,如脂肪烃、氯代烃、氟氯烃和二氧化碳气体等,自20世纪50年代,一氟三氯甲烷(CFC-11)作为聚氨酯首选的发泡剂被广泛应用,因其对大气臭氧层有破坏作用,为了保护地球生态环境,必须禁止使用CFCS类化合物。
多年来国内外一直在寻找和开发理想的替代产品,替代发泡剂除考虑发泡剂本身的性质外,一般还需要对聚醚多元醇、匀泡剂、催化剂等原料进行适当调整与改善,使配方体系达到最优化,因此物理发泡剂的关键在于替代产品的开发与应用研究。
到目前为止,对发泡剂CFC~11的替代主要有以下四种方案。
(1)二氧化碳发泡剂。
二氧化碳发泡剂有两种,一种是异氰酸酯和水反应生成二氧化碳(水发泡)作为发泡剂,另一种是液体二氧化碳。
水发泡与CFC-11相比优点在于,二氧化碳ODP(臭氧损耗值)为零,无毒、安全、不存在回收利用问题,不需要投资改造发泡设备;缺点是发泡过程中多元醇组份粘度较高,发泡压力与泡沫温度都较高,泡沫塑料与基材粘接性变差,尤其是硬泡产品的热导率高;由于二氧化碳从泡孔中扩散速度较快,而空气进入泡孔较慢,从而影响泡沫塑料尺寸稳定性,虽然可以通过改性有所改进,但是仍然不如CFC-11发泡材料。
目前主要用于对绝热性要求不高的供热管道保温、包装泡沫塑料和农用泡沫塑料等领域;液体二氧化碳发泡优缺点与水发泡相同,目前主要用于聚氨酯软泡,用于硬泡可以克服水发泡增加了异氰酸酯的消耗量、泡沫塑料发脆和与基材粘接性差等缺点。
但是液体发泡要对发泡机进行改进,液体二氧化碳储运费用增加,目前液体二氧化碳发泡技术尚在不断研究与发展之中。
(2)氢化氟氯烃发泡剂。
氢化氟氯烃(HCFC)类发泡剂,分子中含有氢,化学特性不稳定,比较容易分解,因此其ODP要远远小于CFC-11,所以HCFC被当作CFC发泡剂第一代替代产品,在过渡时期内暂时使用,应尽可能在短时间内被无氯化合物所取代。
目前欧盟、美国、日本禁止使用HCFC类发泡剂的时间为2004年底,我国截止使用年限为2030年。
目前商业上可以替代CFC-11最成熟的产品为HCFC-14LB,它与多元醇和异氰酸酯的相溶性好,在不增加设备的条件下可以直接用HCFC-14LB代替CFC-11,在达到同样密度和相近的物理特性泡沫体时用量要少于CFC-11。
HCFC-141B的缺陷在于原料价格较高,对某些ABS和高抗冲击性聚苯乙烯具有溶解性,且其导热系数比CFC-11高,因此需要得到的泡沫体密度较高,才可以达到隔热效果。
另外一类代替CFC-11的氢化氟氯烃产品为60:40的HCFC-22/HCFC-14LB混合物,这类混合物是工业生产中最常用的溶剂,生产技术成熟,价格适中,缺点在于HCFC-22/HCFC-141B体系在一般多元醇中的溶解度相对较低,加工含有HCFC-22的多元醇相对困难。
另外HCFC-124的ODP值仅为HCFC-141B的1/5,允许使用年限更久,国外一些企业计划将其用于建筑和冰箱器具泡沫中,与较高成本的氢化氟烷烃(HFC)进行竞争。
(3)烃类发泡剂。
用于聚氨酯发泡剂的烃类化合物主要是环戊烷,特别是环戊烷的硬泡体系具有导热系数较低和抗老化性能,ODP值为零等优点,常被用于冰箱、冷库和建筑的隔热保温等领域,已经成为我国硬泡CFC-11替代品的首选。
另外以正丁烷、异丁烷作为辅助发泡剂,制备环戊烷聚氨酯硬泡必须解决以下两个问题,选用防爆设备解决环戊烷易燃、易爆的问题;采用一定措施如正戊烷、异戊烷与环戊烷一起使用,可以改善泡沫流动性,从而解决环戊烷在聚醚多元醇中溶解性差的问题。
近年来我国环戊烷的生产开发取得较大进展,以乙烯裂解副产C5为原料,经过解聚、加氢等工艺可以获得高纯度环戊烷。
北京化工研究院承担的“环戊烷产品开发”项目通过鉴定,目前国内吉林龙山化工厂、北京东方化工厂、南京红宝丽股份有限公司等已经成功建设环戊烷生产装置,并与国内多家著名的冰箱生产企业联合,为其提供环戊烷型组合聚醚用作发泡材料使用。
((4)氢化氟烷烃(HFC)发泡剂。
HFC类化合物ODP值为零,在软质PU泡沫生产中是CFC-11理想的替代产品,早期的HFC类发泡剂主要是HFC-134A和HFC-152A,这两种发泡剂具有低分子量和低沸点,达到相同密度和相近物理特性泡沫体时,用量比CFC-11用量少,并且性能比较稳定,但是它们的缺陷在于导热系数比较高,且在一般多元醇中的溶解度较低,加工含有HFC-134A和HFC-152A的组合聚醚相对比较困难,另外需要发泡设备以满足加工要求。
由于这两种产品的缺点,人们加快了新型HFC类发泡剂的研究开发工作。
目前研究开发表明HFC-245FA和FC-365MFC两个品种非常具有潜力。
这两种产品与CFC-11具有相近的特性,导热系数与HCFC-141B在同一范围内,其ODP值为零,毒性极低,尺寸稳定性能好,HFC-245FA电绝缘性能优异,缺点是沸点较低;HFC-365MFC的沸点高,但是具可燃性。
目前国内外业界一致认为上述两种产品是最为理想的CFC-11的替代产品,受到特别重视,研究生产步伐迅速,国外已经进入工业化生产的阶段,如2003年10月日本中央玻璃公司化学子公司建设了年产5000T的HFC-245FA装置,2002年底索尔维公司在法国建设了年产1.5万吨的HFC-365MFC装置。
预示着高绝缘性能、不破坏臭氧层的高性能发泡剂将在全球推广使用。
(5)其他。
近年来国外许多科研机构加快CFCS发泡剂替代品的研究工作,如日本地球环境产业技术研究机构,推出特定的新替代化合物氢化聚醚(HFE),并开发出七种系列HFE 产品,该产品不破坏臭氧层,在以水为溶剂的情况下,进行醇与氟化烯烃的反应,效果非常不错。
另外随着CFCS替代技术的发展,聚氨酯泡沫塑料的表面活性剂产品结构也发生很大变化。
由于软质聚氨酯发泡过程中,液态二氧化碳几乎瞬间就会转化成气体,因此要求表面活性剂具有很强的成核能力,否则难以得到泡孔结构优良的成核能力,如德国金施密特公司和美国威特科公司的表面活性剂产品均适用于液态二氧化碳发泡制软泡聚氨酯产品等。
我国CFCS替代研究进展较快,目前大量生产HCFC-141B、HCFC-22,并借鉴国外开发经验开发出氢化氟烷烃类发泡剂HFC-134A和HFC-152A,对高性能的HF-245FA和HFC-365MFC也进行研究开发工作;环戊烷年生产能力已经达到1万吨,生产技术处于国际先进水平。
(二)化学发泡剂。
作为化学发泡剂使用的物质种类很多,按化学结构分主要有N-亚硝化合物,如N,N-二亚硝基五次甲基四胺(DPT)、N,N-二甲基-N,N-二亚对苯二甲酰胺(NTA)等;偶氮化合物,如偶氮二甲酰胺(ADC)、偶氮二异丁腈、偶氮二甲酸异丙酯、偶氮二甲酸二乙酯、二偶氮氨基苯、偶氮二甲酸钡等;酰肼类化合物,如4,4-二磺酰肼二苯醚(OBSH)、对苯磺酰肼、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。
主要使用的品种有发泡剂ADC、DPT、DBSH等,其中ADC在国外占化学发泡剂的90%,在我国占95%以上。
(1)ADC发泡剂。
我国是全球最大的ADC生产国与供应国,年生产能力达到15万吨,约占全球总生产的50%,1995~2003年生产能力年均增长率约为18%,呈现了快速的发展势头。
生产厂家有30多家,遍布全国30个省市,其中江苏索普集团、浙江巨化集团公司、江西电化厂、宁夏电化厂年生产能力都达到万吨级水平;生产设备有许多改进,如次氯酸钠生产设备大型化、连续化;缩合釜、氧化釜大型化;改用连续干燥工艺等。
优化了合成水合肼工艺、氧化工序的控制参数,提高各工序收率,副产品的综合利用等。
目前国内ADC发泡剂的消费结构为;聚氯乙烯约占40%、聚乙烯35%,聚丙烯12%、橡胶5%、其他8%。
每年有5000~6000吨的出口量,产品主要出口到东南亚、日本、韩国和俄罗斯等地。
尽管我国ADC生产能力和工艺技术有较大进步,但是仍普遍采用尿素法合成水合肼为原料,资源浪费和环境污染严重;而国外主要采用酮氮法或过氧化氢法原料生产ADC发泡剂。
其中差距最明显的是国内只能生产ADC纯品,只有极少数厂家开发生产有限的改性ADC发泡剂品种,但产量不高、性能不稳定、应用范围窄。
随着塑料工业的发展,单一的ADC发泡剂已不能满足需求,因此改性ADC发泡剂应运而生。
丰富的改性方法导致ADC品种多样化、专用化、系列化,改性研究已成为ADC 发展的关键,而且ADC改性工艺基本没有三废、投资少、经济和社会效益可观。
近年来上海向阳化工厂生产系列化ADC改性产品AC-K,用于PVC人造革时,工艺易控制,泡孔细密;巨化集团也开发出3种改性产品。
但与国外相比仍存在较大差距,目前国外已开发出数百个品种,每年仍有大量专利报道,许多新品种不断问世主导市场,而我国主要是以ADC原粉销售和出口,为发达国家提供初级的原料,因此将污染留在国内,将利润送给国外,行业发展缺乏后劲。
ADC产品的改性就是对发泡剂的发气量、颗粒度、颜色、热分解温度进行优化,其途径主要有:在制备过程中改变一定反应条件或添加一定的助剂;ADC粒子微细化;在ADC原粉中加入添加剂;将不同类型的发泡剂复配以达到改性效果。
目前主要的改性产品类型有:(A)粒子微细化型。
目前国内的ADC粒子粗、牌号少,国外按颗粒度不同有多种牌号,以适应不同合成材料的发泡需要。
主要是对发泡剂的原粉进行粉碎、分级。
(B)低温型。
普通ADC 分解温度一般高于200℃,许多软化点低和受热易老化的树脂希望能够有低温分解型的产品。
目前开发低温型ADC是其改性领域的主要研究课题之一。
主要是选择一种或多种活化剂,与ADC以一定比例组合,活化剂可选用铬、锌、铅等金属化合物、尿素衍生物和硝基胍等,改性后ADC发泡剂最低分解温度可达到80℃。
(C)高分散性型。
要得到均匀无孔洞、具有光滑表面的聚合物,就要求发泡剂在聚合物内能完全按比例分散开。
一般ADC发泡剂易受静电等因素影响,附聚成团,影响产品质量。
此开发高分散性的产品非常重要,可将ADC发泡剂与某些惰性无机化合物的细粉混合,另外可以在ADC产品中添加表面活性剂等制得高分散型产品。
(D)抑制发泡型。
二元羧酸及其酰肼、酚类、胺类和三唑类等物质能抑制ADC 的分解,当有金属离子型活化剂时其抑制效果更好。
如加人抑制发泡型发泡剂材料,会因发泡效果的差异而造成花纹凹凸不平,由此生产发泡墙纸等室内装潢材料等。
(E)复合型。
可以把具有特定功能的其它助剂与ADC混合,或几种发泡剂互相混合,根据各种助剂之间协同作用的原理,复合成为一体。
复合型助剂已成为目前塑料助剂工业的发展的主流。
(F)发泡剂母粒。