ADC发泡剂技术特性及应用简介
2020-12-17 14:29:06
粉体产品种类繁多，几乎遍及人类生活的各个方面。有不少粉体我们在日常生活中几乎天天接触或者使用其制品，但是却又从未对它有过任何的了解，颇有不识庐山真面目的感觉。笔者将在本文中给大家介绍一种通过自我“牺牲”来实现其使用价值的特殊粉体材料——ADC发泡剂。
发泡剂的应用十分广泛，说它应用的领域覆盖人类的衣食住行一点也不夸张。馒头、面包大家都吃过，光知道它们松软可口，但是这两种食物海绵状内部结构是如何产生的你是否知道呢?人们常用来发面的小苏打其实就是一种无机发泡剂。我们将小苏打粉末均匀混入面团，然后将和好的面放到蒸笼或者烤箱，小苏打粉末受热分解释放出气体，将面团膨胀起来。于是我们就得到了松软可口的馒头或面包，这是一个发泡剂在食品行业应用的典型例子。
通过上面的例子，我们再来阐述发泡剂的概念，就会比较容易理解了。所谓发泡剂就是使对象物质形成多孔状态的物质，它可分为化学发泡剂和物理发泡剂和表面活性剂三大类。化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形成细孔的化合物;物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化，即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的;物理发泡剂主要有惰性气体、低沸点液体和固态空心球等，目前国内使用较多的是低沸点液体物理发泡剂。表面活性剂型发泡剂具有较高的表面活性，能有效降低液体的表面张力，并在液膜表面双电子层排列而包围空气，形成气泡，再由多个气泡组成泡沫。多数的物理发泡剂和表面活性剂属于常用溶剂或化工原料，一般并不是专用于发泡，也不是粉体状态。因此业内通常所说的发泡剂多数情况下指的是化学发泡剂。
化学发泡剂可分为两大类，有机发泡剂和无机发泡剂。由于高分子材料的蓬勃发展，用于塑料、橡胶等高分子材料的有机发泡剂是用量最大的发泡剂。有机发泡剂主要有以下几类：1.偶氮化合物;2.磺酰肼类化合物3.亚硝基化合物。作为有机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’-二亚硝基对苯二甲酰胺(ADC)、偶氮二异丁腈、偶氮二甲酸二异丙酯、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、OBSH等，其中ADC在国外占化学发泡剂消费量的90%，在我国占95%以上。ADC发泡剂是一种固态粉体，多数呈黄色或者浅黄色。我们日常生活中用到的海绵、多孔塑料(鞋底、拖鞋)、多孔隔热隔音材料等等，多数都是在高分子材料中添加ADC发泡剂生产出来的。
ADC发泡剂粉体展示图
我国是全球最大的ADC生产国与供应国，约占全球总生产的50%左右。目前国内ADC发泡剂的消费结构约为聚氯乙烯占40%、聚乙烯35%、聚丙烯12%、橡胶5%、其他8%。我国ADC多数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为原料进行生产ADC发泡剂。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，丰富的改性内容导致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。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。目前国内ADC发泡剂厂家的技术水平与国外企业相比还相对落后，开发生产的改性ADC发泡剂品种较少，产量不高、性能不够稳定。
ADC发泡剂改性产品技术趋势：
1、粒子微细化型
国内目前ADC粒子粗、牌号少，国外按颗粒度不同有多种牌号，以适用于不同的合成材料的发泡需要。主要是将发泡剂的原粉进行粉碎、分级就可以。
2、发展低温型ADC发泡剂
普通ADC分解温度一般高于200度，对于许多软化点低和受热易老化的树脂，希望能够有低温分散型的产品，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，活化剂可选取用铬、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度。
3、提高粉体分散性
要得到均匀无孔洞、具有光滑表面聚合物，就要求发泡剂在聚合物内能完全按比例分散开。一般ADC发泡剂易于受静电等因素影响聚成团，影响产品质量，因此开发高分散性的产品非常重要。
随着我国高分子材料工业的高速发展，ADC发泡剂与其他塑料助剂一样呈现良好发展前景和巨大市场潜力，ADC发泡剂生产厂家应充分利用本土优势，加快提高改性ADC发泡剂的生产能力，进一步改进产品质量，增强国产ADC发泡剂在市场中的竞争力。
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