酚醛樹脂發(fā)泡用發(fā)泡劑
? ? ? ?發(fā)泡劑是塑料發(fā)泡成型中發(fā)泡動能的來源塑料發(fā)泡方式一般來說可分為機(jī)械化發(fā)泡、物理性發(fā)泡和化學(xué)反應(yīng)發(fā)泡。機(jī)械化發(fā)泡是利用機(jī)械化的劇烈拌和,使氣體勻稱地混入樹脂中生成氣泡。物理性發(fā)泡則是利用溶解在樹脂中的發(fā)泡劑物理性形態(tài)的轉(zhuǎn)變,生成大批量的氣泡。之上二種發(fā)泡全部是物理性的過程,沒出現(xiàn)其他化學(xué)反應(yīng)?;瘜W(xué)反應(yīng)發(fā)泡是發(fā)泡的過程使得化學(xué)反應(yīng)發(fā)泡劑出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng),繼而分解并產(chǎn)生大批量氣體,使發(fā)泡的過程完成。發(fā)泡劑的種類和使用量對發(fā)泡效果有著關(guān)鍵作用。它直接作用泡沫密度,繼而作用到產(chǎn)物的物理性、機(jī)搬勝能。另外,采用發(fā)泡劑使泡沫有著大批量球狀微孔,泡沫耐燃性及韌性提升 。
按照酚醛樹脂發(fā)泡反映機(jī)理,大部分以物理性發(fā)泡方式完成。物理性發(fā)泡劑分惰性氣體和低沸點(diǎn)液體兩大類。酚醛泡沫常見的發(fā)泡劑為各類沸點(diǎn)在30-60℃中間的易揮發(fā)液體,如氟利昂、氯化烴、正戊烷等。目前 的科研型和生產(chǎn)廠家生產(chǎn)加工中使用的發(fā)泡劑絕大部分依然是氟氯烴化合物,當(dāng)中以氟利昂一11與氟利昂-21的1:4(mol)混和物使用最普遍。氟氯烴發(fā)泡劑功效很好,但氟氯烴會影響大氣的臭氧層,因此已降低使用且逐漸選取代替品。在最近的專利中為降低對大氣臭氧層的影響,選取了影響小的氟氯烴,如CF32CF2CHC12、HCF2CF2CEt,被稱作不耗臭氧的發(fā)泡劑。也有人使用降低氟化物發(fā)泡劑的用量,添加一部分代替品,如F-11和戊烷混合使用。在新的代替品中最有前景的當(dāng)屬惰性氣體發(fā)泡劑二氧化碳、N2等。這些無毒性、零污染,臭氧消耗量系數(shù)(ODP)為零,溫室效應(yīng)系數(shù)(GwP)非常小,難燃,廉價容易得到,是氟利昂代替品科學(xué)研究的焦點(diǎn),但困難較高。喜人的是有文章報(bào)導(dǎo),日本的Asahi化工公司的研究人員用二氧化碳替代氟氯烴作生產(chǎn)加工酚醛泡沫材料的發(fā)泡劑,功效優(yōu)良。這些由酚醛共聚樹脂(帶有羥甲基脲)與發(fā)泡劑二氧化碳及催化劑混合物制得的酚醒泡沫材料。其密閉氣孔含量為96.0%,氣孔直徑為190μm,熱導(dǎo)率(JISA1412)為0.0231Kcal/m.h.℃,二氧化碳含量為5.2%,脆度(JISA9511)為11%。氯化烴中以二氯甲烷最常見,其化學(xué)特性比較穩(wěn)定性、發(fā)氣量也高過氟氯烴,故近年來已經(jīng)有很多生產(chǎn)廠家用之替代氟氯烴或兩者合用。在塑料發(fā)泡工業(yè)生產(chǎn)中有采用低沸點(diǎn)脂肪族烷烴G4-G7混合物如正戊烷做為發(fā)泡劑,但其功效不理想,也有易燃性的危險性。有時候利用幾類發(fā)泡劑合用的方法來徹底解決發(fā)泡劑汽化溫度與樹脂固化反應(yīng)速度相關(guān)聯(lián)的問題,這種發(fā)泡劑在汽化時,樹脂已具備了相應(yīng)的黏度,進(jìn)而有益于泡孔結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生和穩(wěn)定性。
化學(xué)發(fā)泡劑也有應(yīng)用,如發(fā)泡劑H(N,N一二亞硝基五次甲基四胺),它遇酸會強(qiáng)烈分解,釋放出N2,進(jìn)而使樹脂發(fā)泡。
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