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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(chǎn)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(shù)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(chǎn)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(zhì)隔墻板等發(fā)泡菱鎂制品的生產(chǎn),并且在某些產(chǎn)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(chǎn)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(zhì)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(chǎn)生泡沫的表面活性劑或表面活性物質(zhì)。因為大多數(shù)表面活性劑與表面活性物質(zhì)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(shù)表面活性劑與表面活性物質(zhì)。因而,廣義的發(fā)泡劑的范圍很大,種類很多,其性能品質(zhì)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(shù)(產(chǎn)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(chǎn)生大量泡沫的能力,產(chǎn)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(chǎn)生大量泡沫,而且泡沫具有優(yōu)異性能,能滿足各種產(chǎn)品發(fā)泡的技術要求,真正能用于生產(chǎn)實際的表面活性劑或表面活性物質(zhì)。它與廣義發(fā)泡劑的最大區(qū)別就是其應用價值,體現(xiàn)其應用價值的是其優(yōu)異性能。其優(yōu)異性能表現(xiàn)為發(fā)泡能力特別強,單位體積產(chǎn)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(zhì)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(zhì)天然植物高分子材料為原料,經(jīng)一系列復雜的化學反應生成,產(chǎn)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(chǎn)生污染。該發(fā)泡劑耐儲存、不易變質(zhì),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(zhì)量穩(wěn)定等特點,每桶發(fā)泡劑(200kg)可生產(chǎn)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(nèi)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(xiàn)表面塌陷現(xiàn)象。

動物性

動物性水泥發(fā)泡劑以精選的動物(牛、羊)角質(zhì)蛋白為主要原材料,經(jīng)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(chǎn),生產(chǎn)過程實行嚴格的品質(zhì)管理,產(chǎn)品呈暗褐色粘性液體,雜質(zhì)含量低,刺激性氣味較輕,品質(zhì)均勻,質(zhì)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(chǎn)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(zhì)板材、輕質(zhì)墻體的生產(chǎn)。

缺點:

1、由于生產(chǎn)工藝復雜,產(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)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(jù)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(shù)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(chǎn);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(chǎn);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(nèi),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(lián)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(chǎn)過程幾乎與任何普通塑料生產(chǎn)過程一樣,通常經(jīng)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(zhì)和軟質(zhì)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。