Mitkä ovat muovivaahdotusaineiden tyypit?

Sep 15, 2023 Jätä viesti

Vaahdotuskaasun lähteen mukaan vaahdotusaineet voidaan jakaa kahteen luokkaan: fysikaaliset vaahdotusaineet ja kemialliset vaahdotusaineet. Kuten nimestä voi päätellä, fysikaalinen vaahdotusaine tuottaa kaasua fysikaalisen tilanmuutoksen kautta – yleensä nesteestä kaasumaiseksi; Toisaalta kemiallisten puhallusaineiden tuottama kaasu tapahtuu kemiallisen reaktion kautta. Jälkimmäinen on lämpöherkkä kemikaali, kuumennettaessa vaahdotusaine käy läpi hajoamisreaktion, jolloin muodostuu kaksi hajoamistuotetta, kaasumaista ja kiinteää, ja edellä mainitut kaksi vaahdotusainetyyppiä voidaan jakaa useisiin alakategorioihin. Fysikaalinen vaahdotusaine Teoriassa vaahdotusaineena voidaan käyttää mitä tahansa materiaalia, joka voidaan sekoittaa polymeeriin ja sen jälkeen höyrystyä käsittelyn aikana. Käytännössä on kuitenkin parasta, että fysikaaliset vaahdotusaineet nesteytyvät oikeissa olosuhteissa ja höyrystyvät normaalissa muovin käsittelylämpötilassa (tai sen alapuolella) vaahtomuoveiksi. Näiden vaahdotusaineiden tulee olla polymeereihin liukenevia oikeissa olosuhteissa, mutta ei liian liukenevia. Vaahdotusainekaasun kyky tunkeutua polymeeriin on tärkeä, samoin kuin vapautuvan kaasun tilavuus vaahdotusaineen painoyksikköä kohti. Jälkimmäinen tunnetaan vaahdotusaineen tehona, joka on tärkeä indikaattori kaikentyyppisille vaahdotusaineille, ja tehokkaiden vaahdotusaineiden standardi on vapauttaa vähintään 150-200cc. kaasua grammaa kohden (normaalitilassa).

 

Nykyään yleisimmin käytetyt fysikaaliset vaahdotusaineet ovat kloorifluorihiilivedyt, hiilivedyt ja paineistetut kaasut, kuten typpi ja CO2. Vaatimuksena tämän tyyppisen vaahdotusaineen käytölle on, että lämpötilan ja paineen on varmistettava, että vaahdotusaine sekoittuu muoviin nestemäisessä muodossa. Kun lämpötilaa ja/tai painetta muutetaan, vaahdotusaine höyrystyy ja vaahtoaminen alkaa. Jos esimerkiksi matalalla kiehuvaa hiilivetypaisutusainetta pumpataan sulalla muovilla täytettyyn suulakepuristimeen, suulakepuristimen korkea paine pitää hiilivetypaisutteen nestemäisessä muodossa, jotta se liukenee polymeeriin, ja kun polymeerisulate poistuu ekstruuderista. , äkillinen paineen lasku pakottaa vaahdotusaineen höyrystymään, mikä johtaa vaahtoon. Yksinkertaiset kaasut, kuten typpi ja CO2, vaativat paljon korkeampia paineita kuin hiilivedyt tai kloorifluorihiilivedyt saavuttaakseen tämän tuloksen. Ydintämisaineet voivat edistää yhtenäisen solurakenteen muodostumista.


Erittäin pienitiheyksisten vaahtojen (tiheydet niinkin alhaiset kuin noin 10 lb/cu.ft.) valmistuksessa kloorifluorihiilivetyjen ja hiilivetyjen vaahdotusaineiden käyttö on erittäin tehokasta. Tähän on kaksi tärkeintä syytä. Yksi on, että vaadittava vaahdotusainemäärä on erittäin suuri (joskus jopa 20 % tai enemmän perushartsin painosta), ja tämäntyyppinen vaahdotusaine on halvempi kuin kemiallinen vaahdotusaine, mikä kompensoi vaahdotteen korkeammat kustannukset. laitteet; Toiseksi se liittyy vaahdon stabiloinnin termodynamiikkaan. Kuten aiemmin tässä artikkelissa on käsitelty, jotta vaahto stabiloituisi, polymeerisulan viskositeettia on muutettava ennen kuin se romahtaa. Yleisimmin käytetyt hiilivety- ja kloorifluorihiilipaisutteet voivat itse asiassa alentaa niiden polymeerien sulaviskositeettia, joissa niitä käytetään. Kun ne höyrystyvät ja irtoavat polymeeriliuoksesta, sulatteen viskositeetti kasvaa, mikä pienentää vaahdon stabiloimiseen tarvittavia jäähdytyskustannuksia. Tämä on erityisen tärkeää erittäin matalatiheyksisten vaahtojen kohdalla.


Huolimatta vaahdotusaineiden luontaisista eduista, niiden käytössä ei ole ongelmia. Useimmat näistä vaahdotusaineista saastuttavat luonnonympäristöä ja pahenevat jatkuvasti. Erityisesti kloorifluorihiilivedyt. Hiilivedyillä on myös tämä ongelma, mutta pienemmässä määrin.