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化學發(fā)泡劑又有無機發(fā)泡劑和有機發(fā)泡劑之分。

有機發(fā)泡劑主要有以下幾類:

1、偶 氮化合物;

2、磺 酰 肼類化合物

3、亞 硝 基 化合物。

無機發(fā)泡劑主要有以下類別:

碳酸鹽:一種無機發(fā)泡劑,使用較多的主要是碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸氫鈉。其中碳酸氫鈉是白色粉末,比重2.16。分解溫度約為100-140℃,并放出部分CO2,到270℃時失去全部CO2。溶于水而不溶于醇。

水玻璃:即硅酸鈉,與玻璃粉料混合并加熱到850℃左右時,與玻璃反應并放出大量氣體,同時能加強材料抗壓和抗拉強度,主要作為制備泡沫玻璃的發(fā)泡劑使用。

碳化硅:當前泡沫玻璃工業(yè)生產中所使用的主要發(fā)泡劑,800-900℃燒結時放出大量氣體。

碳黑:也是一種非常好用的發(fā)泡劑,加熱放出CO2,發(fā)泡效果好,但缺點是價格較高。

常用的物理發(fā)泡劑有低沸點的烷烴和氟碳化合物。物理發(fā)泡劑是復配型物理發(fā)泡劑,不僅具有發(fā)泡倍數高、泡沫穩(wěn)定性好、泌水量低等優(yōu)點,同時還能對菱鎂水泥起到一定的改性作用,降低產品返鹵泛霜的概率。物理發(fā)泡劑已廣泛應用于防火板、輕質隔墻板等發(fā)泡菱鎂制品的生產,并且在某些產品中(菱鎂防火門芯等)具有事關成敗的關鍵性作用。

物理發(fā)泡劑鎂嘉圖理化性能指標:

外觀:淡黃色液體 密度:1.01~1.02 g/ cm 固含量:≥35% PH值:9~10

1、正戊烷

2、正己烷

3、正庚烷

4、石油醚(石腦油)

5、三氯氟甲烷(簡稱Freon11)

6、二氯二氟甲烷(簡稱Freon12)

7、二氯四氟乙烷(簡稱Freon114)

活性劑

陰離子表面活性劑水溶液在機械作用力引入空氣的情況下,產生大量泡沫,在紙面石膏板、發(fā)泡混凝土領域大量應用。

發(fā)泡劑的實質就是它的表面活性作用。沒有表面活性作用,就不能發(fā)泡,也就不能成為發(fā)泡劑,表面活性是發(fā)泡的核心。

常用的表面活性劑類發(fā)泡劑有:

1、十二烷基硫酸鈉(K12)

2、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)

3、松香皂類發(fā)泡劑

4、動植物蛋白類發(fā)泡劑

5、紙漿廢液等。

概念2

廣義的發(fā)泡劑和狹義的發(fā)泡劑 發(fā)泡劑有廣義與狹義兩個概念。這兩個概念是有一定的差別的,它可以區(qū)分非應用性的發(fā)泡劑與應用性發(fā)泡劑。

①廣義的發(fā)泡劑是指所有其水溶液能在引入空氣的情況下大量產生泡沫的表面活性劑或表面活性物質。因為大多數表面活性劑與表面活性物質均有大量的起泡的能力,因此,廣義的發(fā)泡劑包含了大多數表面活性劑與表面活性物質。因而,廣義的發(fā)泡劑的范圍很大,種類很多,其性能品質相差很大,具有非常廣泛的選擇性。

廣義的發(fā)泡劑的發(fā)泡倍數(產泡能力)、泡沫穩(wěn)定性(可用性)等技術性能沒有嚴格的要求,只表示它有一定的產生大量泡沫的能力,產生的泡沫能否有實際的用途則沒有界定。

②狹義的發(fā)泡劑 狹義的發(fā)泡劑是指那些不但能產生大量泡沫,而且泡沫具有優(yōu)異性能,能滿足各種產品發(fā)泡的技術要求,真正能用于生產實際的表面活性劑或表面活性物質。它與廣義發(fā)泡劑的最大區(qū)別就是其應用價值,體現其應用價值的是其優(yōu)異性能。其優(yōu)異性能表現為發(fā)泡能力特別強,單位體積產泡量大,泡沫非常穩(wěn)定,可長時間不消泡,泡沫細膩,和使用介質的相容性好等。

狹義的發(fā)泡劑就是工業(yè)實際應用的發(fā)泡劑,一般人們常說的發(fā)泡劑就是指這類狹義發(fā)泡劑。只有狹義的發(fā)泡劑才有研究和開發(fā)的價值

泡沫混凝土發(fā)泡劑屬于狹義的發(fā)泡劑。

植物性水泥發(fā)泡劑選用進口優(yōu)質天然植物高分子材料為原料,經一系列復雜的化學反應生成,產品呈淺黃色的純凈透明油狀液體。對硬水不敏感,無毒、無味、無沉淀物。PH值接近中性,對水泥和金屬無腐蝕性,對環(huán)境不產生污染。該發(fā)泡劑耐儲存、不易變質,具有優(yōu)異的起泡能性,泡沫豐富,泡沫的穩(wěn)定性適中。用該發(fā)泡劑制作發(fā)泡水泥具有耗用量少、成本低、質量穩(wěn)定等特點,每桶發(fā)泡劑(200kg)可生產發(fā)泡水泥500立方米左右,所以被大量的應用于地暖工程以及屋面保溫工程中,可顯著地降低施工成本。

缺點:
1、因用該發(fā)泡劑制作的發(fā)泡水泥其內部氣孔為連通狀,所以發(fā)泡水泥的透氣性好、抗?jié)B透性差,不能用于抗?jié)B水的工程中。

2、在同樣密度下與動物性發(fā)泡劑制做的發(fā)泡水泥相比,其保溫性能、抗壓強度均稍損一些,因而在一些具有特殊要求的工程中的應用受到一定的限制。

3、由于受植物性發(fā)泡劑泡沫穩(wěn)定性的制約,一次性澆注的發(fā)泡水泥的厚度一般不超過200毫米,否則易出現表面塌陷現象。

動物性

動物性水泥發(fā)泡劑以精選的動物(牛、羊)角質蛋白為主要原材料,經一系列水解反應,加溫溶解、稀釋、過濾、高溫縮水而成。采用發(fā)泡設備和制造工藝生產,生產過程實行嚴格的品質管理,產品呈暗褐色粘性液體,雜質含量低,刺激性氣味較輕,品質均勻,質量一致性好,具有良好的起泡性和優(yōu)異的泡沫穩(wěn)定性,屬新一代動物性水泥發(fā)泡劑。由于用該發(fā)泡劑產生的泡沫表面強度很高,泡沫極其穩(wěn)定,用其制作的發(fā)泡水泥其氣泡呈相互獨立的封閉狀態(tài),氣泡與氣泡之間不連通發(fā)泡水泥制品的抗?jié)B透性很好。

1、在同樣密度下,與用植物性發(fā)泡劑制作的發(fā)泡水泥相比其密封性和保溫性較好,強度高。

2、由于其優(yōu)異的泡沫穩(wěn)定性,其一次性澆注的發(fā)泡水泥的厚度可以達到1.5米以上而不塌陷,因而適合于發(fā)泡磚、輕質板材、輕質墻體的生產。

缺點:

1、由于生產工藝復雜,產品成本較高。
2、該發(fā)泡劑起泡性不及植物性發(fā)泡劑,制作發(fā)泡水泥的耗用量較高。
3、具有一定的刺激性氣味,制作成發(fā)泡水泥之后才能消失。

理想的化學發(fā)泡劑應滿足下列要求:

1、分解產生氣體的溫度范圍應當狹窄

2、釋放氣體的速度應快,發(fā)氣率應能控制

3、釋放出來的氣體應無毒,無腐蝕,不燃燒,以氮氣最好二氧化碳也可以,還可以試二氧化氮,但二氧化氮氣體有腐蝕性,最好不用

4、化學發(fā)泡劑應容易分散均勻,能同塑料混熔者為最佳。

5、價廉,存儲穩(wěn)定,無毒。

6、分解后的殘渣應無毒,無色,無嗅,也不會影響塑料的物理,化學性能以及力學性能,且呈化學惰性,不影響塑料的熔融速率和固化。

7、分解時不應大量放熱,不影響塑料熔融及固化。

8、分解后的殘渣同樹脂相容性好,不發(fā)生殘渣噴霜或滲析現象。

9、發(fā)泡劑的分解溫度同樹脂的熔融溫度應一致。

以上是發(fā)泡劑選擇的要點,具體要根據所需要的條件來選擇。

充分了解發(fā)泡劑的類型:不同類型的發(fā)泡劑有著不同的起泡力,泡沫穩(wěn)定性也不盡相同,因此使用過程中也有一定局限性。例如,松香類發(fā)泡劑泡沫穩(wěn)定性和發(fā)泡倍數均不是太好,因而它只能用于容重大于600㎏/m;以上的發(fā)泡菱鎂水泥,而不能用于500㎏/m3;以下的低密度發(fā)泡菱鎂水泥;陰離子型合成表面活性劑類發(fā)泡劑起泡快,泡沫量大,但泡沫穩(wěn)定性差,低密度(500㎏/m以下)的發(fā)泡菱鎂制品難以生產;蛋白類發(fā)泡劑起泡力和泡沫穩(wěn)定性相對較好,但發(fā)出的泡沫粘度大,不利于機械化生產;復合類發(fā)泡劑有著較好的起泡力和泡沫穩(wěn)定性,但發(fā)泡劑的具體技術指標也各不相同。

塑料泡沫的形成一般可分為四個階段：

第一階段,發(fā)泡劑必須完全均勻地分散在聚合物內,聚合物通常呈液體或熔融態(tài)。發(fā)泡劑此時在聚合物中可以形成真正的溶液,或者僅僅是均勻地分散在聚合物中,形成二相系統(tǒng)。

第二階段,大量單個的氣泡形成后,該系統(tǒng)即轉變成一個氣體分散在液體中的系統(tǒng)了。此時往往要加入核化劑,以促進大量小氣泡形成。核化劑一般是極細的惰性顆粒,它們?yōu)樾職庀嗟男纬商峁┎课弧?/P>

第三階段,最初形成的泡孔在不斷漲大,這是因為有更多的氣體擴散并透過聚合物進入了泡孔。如果這段時間夠長,則單個的泡孔就將互相接觸。假如隔開單個泡孔的壁破裂,那么,通過這種聚結方式,就會形成更大些的泡孔。如果主要是通過泡孔互連而形成的泡沫,則稱之為開孔式泡沫。如果是由互不相連的泡孔形成的泡沫,就叫閉孔式泡沫。如果允許泡孔聚結無限制地進行下去,那么泡沫就會塌陷,這是因為氣體全部自動地與聚合物分離開了。

第四階段,當聚合物粘度增加,泡孔不能再增長時,泡沫就會穩(wěn)定住。采用冷卻、交聯或其它方法都可以增加聚合物粘度。發(fā)泡過程的后三個階段,從時間來看,則可短至幾分之一秒,最長也不會超過幾秒鐘。泡沫的形成,要求聚合物呈液態(tài)。為此,可通過加熱溶解或塑化聚合物。泡沫塑料的生產過程幾乎與任何普通塑料生產過程一樣,通常經過擠塑、滾塑和注塑,以及增塑糊加工和熱成型等過程。出于同樣原因,基本上任何種類的塑料都能制成泡沫塑料。聚氯乙烯(硬質和軟質都可)、聚苯乙烯、聚丙烯、ABS和聚乙烯,都已工業(yè)規(guī)模地制成泡沫塑料。耐熱工程塑料和熱固性聚合物也是如此。