18种化学发泡剂介绍

化学发泡剂又称分解性发泡剂。它们能均匀地分散于树脂中,受热分解,可产生至少一种气体。可分为无机发泡剂和有机发泡剂两类。有机发泡剂是塑料中使用的主要发泡剂,主要是偶氮类、亚硝基类和磺酰肼类。另外还有一些发泡剂组成物,其发泡气体是通过两个组分间的吸热反应而释放出来的。

1、偶氮类

桔黄色结晶粉末,相对分子质量116.1,相对密度1.65,细度(200 目通过)≥99.5%,水分≤0.1%,灰分≤0.1%。溶于碱,不溶于醇、汽油、苯、吡啶等一般有机溶剂,难溶于水。分解温度190~205℃,不易燃。发气量为200~300ml/g,主要是氮气、一氧化碳和少量二氧化碳。室温贮存稳定,有自熄性,但在120℃以上时因分解产生大量气体,在密闭容器中易发生爆炸。

用途:适用于PE、PVC、PS、PP、ABS 等。其分解产物无毒、无臭、不污染,可以制得纯白的泡沫体。本品分解温度高,产生的气泡均匀、致密。适用于闭孔泡沫体、常压或加压发泡体,厚的或薄的发泡体等各种发泡制品。如PVC和增塑糊发泡体,聚烯烃的压延和模塑发泡体,发泡人造革等。

2、2,2'-偶氮二异丁腈

白色结晶粉末,相对密度1.1,挥发分1%,甲醇不溶物0.1%,熔点>99℃。溶于甲醇、乙醇、丙醇、乙醚、石油醚等有机溶剂,不溶于水。分解温度98~110℃,放出氮气,发气量130~155ml/g。室温下缓慢分解,30℃下贮存数月后显著变质,故本品应在10℃以下存放。

用途:特别适用于PVC,还可用于环氧树脂、PS、酚醛树脂及橡胶等。分解发热量低,约125.6~167.5J/mol,故使用量高达40%也不致使制品烧焦,可制得洁白制品。本品分解温度低,可用于普通的PVC 糊。毒性较大,这大大限制了其应用。近年来,其作为发泡剂应用已日渐缩小,主要用作聚合引发剂。

3、偶氮二甲酸二异丙酯

橙色油状液体,相对分子质量202,凝固点2.4℃,沸点75.5℃(33.31Pa),单独加热时,240℃下仍然稳定。使用铅盐、有机锡化合物、镉皂和锌皂等热稳定剂可以使其活化,降低分解温度。在100~200℃内的发气量为200~350ml/g。溶于常见的增塑剂。

用途:液体发泡剂,适用于PE、PP、PVC 等。在塑料中易分散,泡孔结构均匀致密,分解产物无臭、无毒、无色、不污染,可以制造色泽极浅的泡沫塑料。调整配方和加工条件,可制得闭孔或开孔泡沫体。

4、偶氮二甲酸钡

亮黄色粉末,相对分子质量253.37,相对密度1.67,分解温度240~250℃。发气量170~175ml/g,分解产生氮气、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钡等。在普通溶剂中不溶。

用途:高温发泡剂。分解温度高,加工安全性好。适用于软化点高的聚合物,特别是PP。作为尼龙树脂的注塑成型和挤塑成型用发泡剂也有良好的效果。还可用于硬质和半硬质PVC、ABS 等。

5、偶氮二甲酸二乙酯

红色无气味的油状液体。相对分子质量174.16。分解温度110~120℃。发气量190ml/g。溶于增塑剂。贮存稳定。对硫化促进剂无反应。对水分和pH 变化敏感。金属盐(Cu、Fe、Co、Pb、Al、Sn 等金属)可促进分解。

用途:PVC及其共聚物、PE、聚酯、环氧树脂、PS、橡胶的发泡剂。用量为0.5~10%。

6、偶氮胺基苯

黄棕色结晶,有特殊气味。相对分子质量197.24。熔点96~98℃,分解温度150℃。发气量113ml/g。贮存稳定。易从制品表面析出结晶,在酸性介质中会在较低温度下分解,属于污染性发泡剂。

用途:可作为PVC 及其共聚物、PS、PE、酚醛树脂、环氧树脂、生胶和橡胶、硅酮聚合物的发泡剂。用量0.1~5%。

7、亚硝基化合物类

淡黄色结晶粉末,本身无臭,在潮湿状态下有甲醛味。相对分子质量186.18。相对密度:1.45。溶解度(室温,g/100g 溶剂):甲乙酮1.6、吡啶1.8、乙酰乙酸乙酯2.6、乙腈5.6、吗啉2.0、1-硝基丙烷1.4、二甲基甲酰胺14.7。在水、乙醇、苯、乙醚、丙酮中的溶解度约为1。分解温度190~205℃(空气中)、130~190℃(树脂中或使用分解助剂)。发气量260~270ml/g。分解气体主要是氮气,有少量一氧化碳和二氧化碳等。本品易燃,与酸或酸雾接触会迅速起火燃烧,故不能与这些物质共同存放,并应严禁明火。

用途:作为发泡剂多用于PVC。发气量大,发泡效率高。使用水杨酸、己二酸、邻苯二甲酸等有机酸或尿素为发泡助剂,可以降低分解温度(通常调节在90~130℃)。分解时发热量大,易造成厚制品的“芯烧”,且分解产物有恶臭。并用尿素后可消除臭味。本品在PVC中的用量约为7~15%。

8、N,N'-二甲基-N,N'-二亚硝基对苯二甲酰胺

商品化产品中有效成分为70%。黄色粉末,相对分子质量250.21,相对密度1.2。空气中分解温度为105℃,树脂中为90~105℃,发气量为126ml/g,分解气体主要是氮气。纯品为爆炸物,对冲击和摩擦敏感,故商品中充入惰性填料以增加安全性。

用途:可用作PVC 发泡剂,特别适用于PVC 糊,不使用发泡助剂即可制得开孔和闭孔的泡沫体。分解生热小,可用于厚制品,分解残余物无污染,但在塑料中会喷霜。

9、磺酰肼类——苯磺酰肼

淡黄色或白色细微粉末,相对分子质量172.20。相对密度1.43~1.48,熔点99℃。空气中分解温度>95℃,塑料中分解温度为95~100℃。发气量为130ml/g,分解气体中主要是氮气,有少量水蒸气。

用途:可用于PVC、酚醛树脂、聚酯发泡剂。分解过程伴有发热,使制品内部温度升高,故最好与碳酸氢钠混合使用。本品分解后产生的含硫化合物具有臭味。

10、对甲苯磺酰肼

白色结晶细微粉末。相对分子质量186。相对密度1.40~1.42。熔点100~110℃。易溶于碱,溶于甲醇、乙醇、甲乙酮,微溶于水、醛类,不溶于苯和甲苯。分解温度100~110℃,放出氮气和少量水,发气量为110~125ml/g。在热水中水解产生磺酸,并放出氮气。常温下无吸湿潮解现象,化学性质稳定。本品为可燃性物质,但遇酸不着火。

用途:本品为低温发泡剂,适用于PVC 等多种塑料和橡胶。发生的气体和分解残渣无毒、无臭、不污染。本品产生的泡孔结构细密均匀,制品收缩率小,撕裂强度大,特别适合于制造闭孔泡沫塑料和海绵胶。本品用于PVC 可制得白色泡沫体,但在此场合模具表面必须镀铬。由于本品分解温度较低,捏炼加工时应避免温度过高(一般低于80℃),以防提前发泡。使用本品时可不用发泡助剂。本品不能与发泡剂H 并用,因这两种发泡剂反应产生大量热量,可导致制品内部烧焦。本品也不宜与铅盐并用,以免产生黑色硫化铅沉淀。

11、4,4’-氧化双苯磺酰肼

白色或淡黄色结晶粉末。相对分子质量358.39。相对密度1.52。分解温度140~160℃,放出氮气和水蒸气,发气量约为120ml/g。溶于环己酮、乙二醇、乙醚,微溶于乙醇和温水,不溶于苯和汽油。

用途:本品为适应性极广的发泡剂,有万能发泡剂之称。可用于PVC、PE、PP、ABS 树脂等,也可作为塑料与橡胶的共混物及各种合成橡胶的发泡剂。其结构中虽然含有醚键,但非常稳定。在树脂中的分解温度为120~140℃。使用碳酸氢钠可使其活化,降低分解温度。泡孔结构细微均匀,分解气体和残余物无毒、无臭、不污染制品。适用于制造PE发泡电线电缆绝缘材料,微孔PVC 糊泡沫体等各种泡沫塑料。本品加工安全性高,在100℃以内无提前发泡之虞。但本品在分解发泡时放出水,故对于忌水场合不适用。

12、3,3’-二磺酰肼二苯砜

灰白色粉末。相对分子质量406.45。相对密度1.60。在空气中的分解温度为148℃,在乙烯基塑料中的分解温度为135~145℃。发气量110ml/g。无毒。

用途:本品主要作为软质PVC 发泡剂,也可用于硬质PVC 和PE。发泡时分解生成的气体无恶臭,无毒,但残余物有污染性,可使制品带色。

13、1,3-苯二磺酰肼

商品形式为50%本品与50%氯化石蜡的混合物,是含有灰白色细微粒子的膏状物,相对分子质量266.29,相对密度1.5。在空气中的分解温度约为150℃,在塑料中的分解温度为115~130℃,发气量300ml/g。

用途:本品可作为橡胶和塑料用发泡剂,主要用于橡胶。加工安全性高,提前发泡的危险性小。碱性物质可降低其分解温度。分解产生的气体主要是氮气。

14、对甲苯磺酰氨基脲

白色细微粉末。相对分子质量229.25。溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、浓氢氧化铵和碱水,不溶于乙酸、丙酮、四氯化碳、乙二醇、异丙醇、石油醚、甲苯和水。在空气中的分解温度为230℃,在塑料中的分解温度为213~225℃。放出的气体主要是氮气和二氧化碳(约2:1)。分解后的固体残余物主要是对二甲苯二硫化物和对甲苯磺酸铵,前者可溶于苯,后者可溶于水。本品在室温下有良好的贮存稳定性,但应避免靠近蒸汽管道、火源和阳光直晒。

用途:本品为高温氮气发泡剂,特别适用于高温加工的塑料,如ABS 树脂、尼龙、硬质PVC、HDPE、PP、PC 等。加工安全性好,无提前发泡的危险。本品也可用于天然橡胶和合成橡胶的发泡。

15、4,4’-氧代双(苯磺酰氨基脲)

本品为高温发泡剂,分解温度为210~220℃,发气量约为145ml/g。放出的气体主要是氮气和二氧化碳。

用途:适用于硬质PVC、HDPE、高软化点PP、PC、ABS 树脂等加工温度高的塑料。

16、三肼基三嗪

白色或灰白色粉末。相对分子质量171.61。分解温度235~275℃。发气量约为247ml/g。放出的气体主要是氮气和二氧化碳。

用途:本品为高温发泡剂,适用于硬质和半硬质PVC、PP、PC、ABS 树脂、聚酰胺等加工温度高的塑料。加工安全性好。

17、5-苯基四唑

液体状物。相对密度1.105(50℃)。

用途:本品为高温发泡剂,适用于PC、聚酰胺等熔融温度高的聚合物。

18、聚硅氧烷-聚烷氧基醚共聚物(发泡灵)

黄色或棕黄色油状粘稠透明液体。酸值<0.2mgKOH/g。相对密度1.04~1.08。粘度0.15~0.5Pa· s(50℃)。

用途:本品是聚醚型聚氨酯泡沫塑料一步法生产中用的泡沫稳定剂。也可作为聚氨酯类、丙烯酸酯类涂料的流平剂。在彩色胶片防光晕层的涂布方面也有应用。(上述资料转自百度文库,仅供参考)

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