Agent în expansiune
Un agent de suflare este o substanță capabilă să producă o structură celulară printr-un proces de spumare într-o varietate de materiale care suferă o întărire sau tranziție de fază , cum ar fi polimeri , materiale plastice și metale . Agenții de expansiune sunt de obicei aplicați atunci când spuma se află într-un stadiu lichid . Structura celulară dintr-o matrice reduce densitatea, crescând izolația termică și acustică, crescând în același timp rigiditatea relativă a polimerului original.
Clasificare și proprietăți
Agenții de suflare (cunoscuți și ca pneumatogeni ) sau mecanismele conexe pentru crearea găurilor într-o matrice prin producerea de materiale celulare, au fost clasificați după cum urmează.
- Agenți de suflare fizici , de ex. CFC (cu toate acestea, acestea sunt reducătoare de ozon, interzise de Protocolul de la Montreal din 1989), HCFC (au înlocuit CFC-urile, dar sunt în continuare reducătoare de ozon, prin urmare fiind eliminate treptat), hidrocarburi (de exemplu, pentan , izopentan , ciclopentan ), lichide CO 2 . Procesul de creare a bulei / spumei este ireversibil și endoterm , adică necesită căldură (de exemplu, dintr-un proces de topire sau exotermă chimică datorită reticulării) pentru a volatiliza un agent de suflare lichid. Cu toate acestea, la răcire agentul de suflare se va condensa, provocând astfel un proces reversibil.
- Agenți chimici de suflare , de ex. izocianat și apă (pentru poliuretani sau PU), azo-, hidrazină și alte materiale pe bază de azot (pentru spume termoplastice și elastomerice), bicarbonat de sodiu (utilizat în spumele termoplastice). aici produsele gazoase și celelalte subproduse sunt formate prin reacții chimice / reacții chimice, promovate de căldura exotermă a procesului sau a unui polimer care reacționează. Deoarece reacția de suflare are loc prin formarea compușilor cu greutate moleculară mică care acționează ca un gaz de suflare, este eliberată și căldură exotermă suplimentară. Hidrura de titan sub formă de pulbere este utilizată ca agent de spumare în producția de spume metalice , deoarece se descompune pentru a forma hidrogen și gaz de titan la temperaturi ridicate. [1] Hidrura de zirconiu (II) este utilizată în același scop. Odată formați, compușii cu greutate moleculară mică nu vor reveni niciodată la agenții de suflare originali, adică reacția este ireversibilă.
- Agenți de suflare fizici / chimici amestecați , de ex. folosit pentru a produce spume PU flexibile cu densitate foarte mică. Aici agenții de suflare chimici și fizici sunt utilizați în tandem, pentru a se echilibra reciproc în ceea ce privește energia termică degajată / absorbită, minimizând astfel creșterea temperaturii. În caz contrar, căldura exotermă excesivă datorită încărcării mari a unui agent de suflare fizic poate provoca degradarea termică a unui material termoizolant sau poliuretanic în curs de dezvoltare. De exemplu, pentru a evita acest lucru în sistemele poliuretanice, izocianatul și apa (care reacționează formând dioxid de carbon ) sunt utilizate în combinație cu dioxid de carbon lichid (care fierbe pentru a da forma gazoasă) la producerea de spume PU flexibile cu densitate foarte mică pentru saltele. . [2]
Metode de producție
Spumele și spumele fabricate mecanic implică metode de introducere a bulelor în matricele lichide polimerizabile (de exemplu, un elastomer necurat sub formă de latex lichid). Metodele includ introducerea aerului sau a altor gaze în rețelele cu viscozitate scăzută sau injectarea unui gaz într-un cilindru sau matriță a extruderului sau cilindrii de turnare prin injecție sau duze și permiterea deformării / amestecării șurubului pentru a dispersa uniform gazul pentru a forma bule foarte subțiri sau soluție de gaz în topitură. Când topitura este turnată sau extrudată și piesa este la presiune atmosferică, gazul scapă din soluție extinzând topitura polimerului imediat înainte de solidificare. Spumarea (similară cu băterea albusurilor într-o bezea) este, de asemenea, utilizată pentru stabilizarea reactivilor lichizi spumați, de ex. pentru a preveni alunecarea pe pereții verticali înainte de tratament (adică pentru a preveni prăbușirea spumei și alunecarea pe o față verticală din cauza gravitației).
Umpluturi solubile, de ex. cristalele solide de clorură de sodiu amestecate într-un sistem lichid de uretan sunt formate într-o parte solidă de polimer; clorura de sodiu este apoi clătită prin înmuierea părții solide turnate în apă pentru o perioadă de timp, pentru a lăsa găuri mici interconectate în produse polimerice de densitate relativ mare (de exemplu, materiale din piele sintetică Porvair pentru fețele pantofilor).
Sferele goale și particulele poroase (de exemplu cochilii / sferele de sticlă, cojile epoxidice, cojile PVDC, cenușa zburătoare , vermiculita , alte materiale reticulate) sunt amestecate și imersate în reactivi lichizi, care sunt apoi formați într-o parte solidă de polimer care conține o rețea de cavități.
Notă
- ^ John Banhart, Rute de fabricație pentru spume metalice , în JOM , vol. 52, nr. 12, Minerals, Metals & Materials Society, 2000, pp. 22-27, DOI : 10.1007 / s11837-000-0062-8 . Adus la 20 ianuarie 2012 .
- ^ CarDio CO 2 Technology Salt înainte , pe cannonviking.com . Adus la 20 ianuarie 2012 (arhivat din original la 7 mai 2006) .
linkuri externe
- Extinderea pe xpolymers.it. Adus la 11 ianuarie 2017 .
- Agenți de suflare fizică ( PDF ), pe foamsupplies.com . Adus la 11 ianuarie 2017 (arhivat din original la 12 februarie 2017) .
