Статьи

Вспенивающие агенты для термопластичных ДПК

Опубликовано: 05.09.2018

В производстве конструкционных материалов всегда существует интерес к снижению веса конструкций и, соответственно, плотности материала. Сразу после появления технологии экструзии ДПК возник и вопрос о возможности производства вспененных композитов. Тема эта остается популярной и в настоящее время.

В настоящее время несколько фирм производят древеснополимерные композиты во вспененном виде. Во вспененных ДПК чаще используют ПВХ. Следует иметь ввиду, что древесные частицы вспенить нельзя, а в составе композита вспенивается только базовая смола. Поэтому вспененные композиты содержат, как правило, большее количество смолы (от 30% и более) и соответсвенно меньше древесины. Обычно снижение веса композита составляет только 5-10 %, но американской фирмой Reedy International, например, уже получены ДПК плотностью 788 кг/м3 ( против 1200 - 1300 для обычных композитов).

На фотографии показана структура вспененного термопластичного ДПК.

Считается, что облегченные вспененные ДПК целессобразнее использовать в изделиях, не несущих больших механических нагрузок ( детали заборов, облицовочные панели и т.п.).

В качестве вспенивателей используются химические вспенивающие агенты (chemical foaming agents - CFA). Принцип химического вспенивания заключается в разложении агента с выделением газа. Эти реакции имеют эндотермический и экзотермический типы , т.е. требующие подвода тепла (эндотермический агент) и наоборот, - происходящие с выделением тепла (экзотермический агент).

По механизму разложения химические вспенивающие агенты можно разделить на 3 группы:

соединения, выделяющие газ в результате необратимой реакции разложения при нагреве. К этой группе относятся органические вспенивающие агенты. Обычно в результате таких реакций выделяется азот, моно- и диоксид углерода и аммиак. соединения, выделяющие газ в результате обратимых реакций. К этой группе относятся карбонаты и бикарбонаты щелочных и щелочноземельных металлов ( обратимый характер реакции разложения может привести к снижению концентрации газа в системе и, как следствие, снижению давления и усадке пены). комбинация соединений, выделяющих газ в результате химического взаимодействия компонентов смеси. К этой группе относятся смеси карбонатов с органическими или неорганическими кислотами.

Наиболее распространенные вспенивающиеся химические соединения:

Азодикарбонамид (ADC). При разложении выделяет азот и небольшое количество аммиака. Оптимальная температура разложения 205 С – 215 С. Реакция экзотермическая, при разложении выделяется 86 кал/г (10 ккал/моль) тепла. Для ускорения разложения в районе более низких температур используются специальные химические активаторы (kickers) - органические соли или оксиды металлов (обычно цинка), полиолы, амины, органические кислоты и основания, некоторые пигменты.

Производные гидразина:

4,4-Оксибис (бензолсульфонилгидразид) (OBSH) используется при низкотемпературной переработке и разлагается при 160 С с образованием азота – 125 мл/г. Реакция разложения экзотермическая, 123 кал/г (44 ккал/моль) тепла. Разложение может быть ускорено с помощью активаторов – окислителей или гидроксилсодержащих соединений, таких как алифатические спирты.

п-Толуолсульфонилгидразид (TSH) по свойствам близок к OBSH и длительное время использовался для вспенивания каучука. Несмотря на сниженное в последние годы потребление этого продукта (в сравнении с OBSH и ADC), он обладает существенным преимуществом - разлагается при низкой температуре – 120 С. Часто используется совместно с другими вспенивающими агентами в качестве синергиста, т.к. образующаяся в процессе его разложения вода является инициатором реакции разложения, а продукты его разложения действуют как активаторы.

Семикарбазиды , например п-Толуолсульфонилсемикарбазид (PTSS, TSSC) - высокотемпературный вспениватель (температуре выше 240 С), выделяет около 140 мл/г газа. Для снижения температуры разложения используют активаторы – гликоли, стеариновая кислота, карбамид и соли свинца и цинка. Часто используется в смеси с ADC или OBSH.

Карбонаты : бикарбонат натрия (NaHCO3) или карбонат цинка (ZnCO3) Карбонаты - наиболее старый и дешевый вспениватели для термопластичных полимеров. Бикарбонат натрия, т.е. пищевая сода (NaHCO3) Температура разложения 130 -180 С, выход углекислого газа составляет 125 мл/г. Цинка карбонат (ZnCO3) - более высокотемпературный вспенивающий агент. Используется при литье под давлением чувствительных к аммиаку полимеров, таких как поликарбонаты. Реакция разложения карбонатов является эндотермической. В процессе разложения выделяются углекислый газ и вода

Примечание: в качестве вспенивающих агентов часто используют смеси указанных химических соединений.

Некоторые поставщики вспенивающих агентов приведены ниже.

Автор статьи: Абушенко Александр Викторович

Новости

Купить ЖД билеты просто

Нужны дешевые ж/д билет? Сайт proizd.ua специализируется на поиске и бронировании дешевых железнодорожных билетов. Почему нужно искать билеты именно

Квитки на потяг

Без всякого сомнения, каждый из нас хочет, что бы время экономилось при любых, совершаемых нами действиях. Если вы хотите приобрести те или иные билеты, то для экономии времени лучше всего будет выбрать

Фотограф на свадьбу
Свадебные хлопоты всегда были очень волнительны, как для жениха, так и для невесты. В особенности это касается момента, когда необходимо найти правильного фотографа. Именно от того, насколько он сможет

Гипсокартон под покраску
Шпаклевка и грунтовка должны быть предназначены для работы с гипсокартоном, в магазинах предлагается множество вариантов, отличающихся по цене и качеству. Материалы лучше выбирать средней стоимости от

Беседки деревянные для дачи
Для этих целей обычно используется различная садовая мебель и беседки. Беседки – это не только уютное место для отдыха всей семьей, но и эффектное архитектурное дополнение вашего приусадебного участка.

Дизайн интерьера
1. Заказчик (его личность, семья, пожелания, пристрастия и т.п. ). 2. Объект (с его плюсами и минусами, местом положения, площадью и т.п. ). 3. Дизайнер, задача которого знать возможные варианты

Покраска деревянных полов
Если у вас старое напольное покрытие с остатками краски, для полной очистки используйте специальные эмульсии, в состав которых входит парафин, метилен хлористый, спирт этиловый и каустическая сода. Эти

Покраска гипсокартона своими руками
Мало кто усомнится, что идеально выровнять стены и потолок лучше всего получается с использованием гипсокартона. Кроме этого можно создать еще и несколькоуровневые рельефные поверхности с самыми причудливыми

Дизайн интерьера кафе и ресторанов
Если вам хочется создать неповторимое кафе, стоит подумать о том, чтобы отправиться в местные магазины подержанных товаров или магазины винтажных товаров, чтобы найти забавные причудливые вещи. Например,

Строительная фирма АСК Триан
Вполне естественно и похвально желание наших современников жить в комфорте и уюте. Поэтому все чаще востребована для ремонта квартир строительная фирма АСК Триан, на сайт которой ведет выделенная в настоящей

rss