ქიმიური აფეთქების აგენტების პრინციპი და მახასიათებლები

ქიმიური აფეთქების აგენტები ასევე შეიძლება დაიყოს ორ ძირითად ტიპად: ორგანული ქიმიკატები და არაორგანული ქიმიკატები. ორგანული ქიმიური აფეთქების მრავალი სახეობა არსებობს, არაორგანული ქიმიური აფეთქების საშუალებები კი შეზღუდულია. ყველაზე ადრეული ქიმიური აფეთქების საშუალებები (დაახლოებით 1850 წელი) იყო მარტივი არაორგანული კარბონატები და ბიკარბონატები. ეს ქიმიკატები სითბოს გამოყოფენ CO2- ს და მათ საბოლოოდ ანაცვლებს ბიკარბონატის და ლიმონმჟავას ნარევი, რადგან ამ უკანასკნელს ბევრად უკეთესი პროგნოზული მოქმედება აქვს. დღევანდელ უფრო შესანიშნავ არაორგანულ ქაფის აგენტებს ძირითადად აქვთ იგივე ქიმიური მექანიზმი, როგორც ზემოთ. ისინი პოლიკარბონატებია (ორიგინალი არის პოლი-ნახშირბადოვანი
მჟავები) კარბონატებთან შერეული.

პოლიკარბონატის დაშლა არის ენდოთერმული რეაქცია, 320 ° F ტემპერატურაზე
გრამ მჟავას შეიძლება გამოყოს დაახლოებით 100 ც. როდესაც მარცხენა და მარჯვენა CO2 კიდევ უფრო გაცხელდება დაახლოებით 390 ° F– მდე, უფრო მეტი გაზი გამოიყოფა. ამ დაშლის რეაქციის ენდოთერმულმა ხასიათმა შეიძლება გარკვეული სარგებელი მოიტანოს, რადგან ქაფის პროცესში სითბოს გაფრქვევა დიდი პრობლემაა. გარდა იმისა, რომ ეს არის გაზის წყარო ქაფისთვის, ამ ნივთიერებებს ხშირად იყენებენ ფიზიკური ქაფის აგენტების მაკონტროლებელ საშუალებად. ითვლება, რომ საწყისი უჯრედები წარმოიქმნება ქიმიური აფეთქების აგენტის დაშლის დროს უზრუნველყოფს ფიზიკური აფეთქების საშუალებით გამოყოფილი გაზის მიგრაციას.

არაორგანული ქაფის აგენტების საწინააღმდეგოდ, ორგანული ქიმიური ქაფის მრავალი საშუალება არსებობს, რომელთა ფიზიკური ფორმებიც განსხვავებულია. ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში შეფასდა ასობით ორგანული ქიმიკატების გამოყენება, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც აფეთქების საშუალება. ასევე მრავალი კრიტერიუმია გამოყენებული განსჯისთვის. ყველაზე მნიშვნელოვანია: კონტროლირებადი სიჩქარისა და პროგნოზირებადი ტემპერატურის პირობებში, გამოყოფილი გაზის რაოდენობა არა მხოლოდ დიდია, არამედ განმეორებადიც; რეაქციის შედეგად წარმოქმნილი გაზები და მყარი ნივთიერებები არ არის ტოქსიკური და კარგია ქაფის პოლიმერიზაციისთვის. ობიექტებს არ უნდა ჰქონდეთ უარყოფითი ზემოქმედება, როგორიცაა ფერი ან ცუდი სუნი; დაბოლოს, არსებობს ხარჯების საკითხი, რაც ასევე ძალიან მნიშვნელოვანი კრიტერიუმია. ის ქაფიანი აგენტები, რომლებიც დღეს ინდუსტრიაში გამოიყენება, ყველაზე მეტად შეესაბამება ამ კრიტერიუმებს.

დაბალი ტემპერატურის ქაფიანი აგენტი შეირჩევა მრავალი ხელმისაწვდომი ქიმიური ქაფის აგენტიდან. გასათვალისწინებელი მთავარი პრობლემაა ის, რომ ქაფის აგენტის დაშლის ტემპერატურა უნდა იყოს თავსებადი პლასტმასის დამუშავების ტემპერატურათან. ორი ორგანული ქიმიური აფეთქების საშუალება ფართოდ იქნა მიღებული დაბალი ტემპერატურის პოლივინილქლორიდის, დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენის და გარკვეული ეპოქსიდური ფისებისთვის. პირველი არის ტოლუოლის სულფონილ ჰიდრაზიდი (TSH). ეს არის კრემისებრი ყვითელი ფხვნილი, რომლის დაშლის ტემპერატურაა დაახლოებით 110 ° C. თითოეული გრამი აწარმოებს დაახლოებით 115 კგ აზოტს და გარკვეულ ტენიანობას. მეორე ტიპია დაჟანგული ბის (ბენზენულსულფონილის) ნეკნები, ან OBSH. ეს ქაფიანი აგენტი შეიძლება უფრო ხშირად გამოყენებულ იქნას დაბალი ტემპერატურის პროგრამებში. ეს მასალა არის თეთრი წვრილი ფხვნილი და მისი ნორმალური დაშლის ტემპერატურაა 150 ° C. თუ გამოიყენება ისეთი აქტივატორი, როგორიცაა შარდოვანა ან ტრიეთანოლამინი, ეს ტემპერატურა შეიძლება შემცირდეს დაახლოებით 130 ° C- მდე. თითოეულ გრამს შეუძლია გამოუშვას 125cc გაზი, ძირითადად აზოტი. OBSH- ის დაშლის შემდეგ მყარი პროდუქტი არის პოლიმერი. თუ იგი გამოიყენება TSH– სთან ერთად, მას შეუძლია შეამციროს სუნი.

მაღალი ტემპერატურის ქაფიანი აგენტი მაღალი ტემპერატურის პლასტმასისთვის, როგორიცაა სითბოს მდგრადი ABS, მყარი პოლივინილის ქლორიდი, დაბალი დნობის ინდექსის პოლიპროპილენის და საინჟინრო პლასტმასის საშუალებები, როგორიცაა პოლიკარბონატი და ნეილონი, შეადარეთ აფეთქების საშუალებების გამოყენება უფრო მაღალი ტემპერატურის დაშლისთვის. Toluenesulfonephthalamide (TSS ან TSSC) არის ძალიან წვრილი თეთრი ფხვნილი, რომლის დაშლის ტემპერატურაა დაახლოებით 220 ° C და გაზის გამომუშავება გრამში 140cc. ეს ძირითადად აზოტისა და CO2- ის ნარევია, მცირე რაოდენობით CO და ამიაკით. ამ აფეთქების აგენტი ჩვეულებრივ გამოიყენება პოლიპროპილენისა და გარკვეული ABS– ის დროს. მისი დაშლის ტემპერატურის გამო, მისი გამოყენება პოლიკარბონატში შეზღუდულია. პოლიკარბონატში წარმატებით იქნა გამოყენებული კიდევ ერთი მაღალი ტემპერატურის აფეთქების საშუალება - 5-ზე დაფუძნებული ტეტრაზოლი (5-PT). იგი იწყებს ნელა დაშლას დაახლოებით 215 ° C ტემპერატურაზე, მაგრამ გაზის წარმოება არ არის დიდი. დიდი რაოდენობით გაზი არ გამოიყოფა მანამ, სანამ ტემპერატურა არ მიაღწევს 240-250 ° C- ს და ეს ტემპერატურული დიაპაზონი ძალიან შესაფერისია პოლიკარბონატის დამუშავებისთვის. გაზის წარმოება დაახლოებით არის
175 კუბ / გ, ძირითადად აზოტი. გარდა ამისა, არსებობს ტეტრაზოლის რამდენიმე წარმოებული პროდუქტი. მათ აქვთ დაშლის უფრო მაღალი ტემპერატურა და უფრო მეტ გაზს გამოყოფენ, ვიდრე 5-PT.

აზოდიკარბონატის ძირითადი ინდუსტრიული თერმოპლასტიკის დამუშავების ტემპერატურა აღწერილია ზემოთ. პოლიოლეფინის, პოლივინილქლორიდის და სტირონის თერმოპლასტიკის უმეტესობის დამუშავების ტემპერატურული დიაპაზონია 150-210 ° C
. ამ სახის პლასტმასისთვის არსებობს აფეთქების ერთგვარი საშუალება, საიმედოა მისი გამოყენება, ეს არის აზოდიკარბონატი, ასევე ცნობილი როგორც აზოდიკარბონამიდი, ან ADC ან AC მოკლედ. სუფთა მდგომარეობაში ის არის ყვითელი / ნარინჯისფერი ფხვნილი დაახლოებით 200 ° C ტემპერატურაზე
დაიწყეთ დაშლა და დაშლის დროს წარმოქმნილი გაზის რაოდენობაა
220 ც / გ, წარმოებული გაზი ძირითადად არის აზოტი და CO, მცირე რაოდენობით CO2 და ასევე შეიცავს ამიაკს გარკვეულ პირობებში. მყარი დაშლის პროდუქტი არის კრემისფერი. ის შეიძლება არა მხოლოდ გამოყენებულ იქნას, როგორც სრული დაშლის მაჩვენებელი, არამედ არ ახდენს უარყოფით გავლენას ქაფიანი პლასტმასის ფერს.

AC გახდა ფართოდ გამოყენებული ქაფის ქაფიანი აგენტი რამდენიმე მიზეზის გამო. გაზების წარმოების თვალსაზრისით, AC არის ერთ – ერთი ყველაზე ეფექტური ქაფიანი აგენტი, რომელსაც გაათავისუფლებს გაზი, აქვს მაღალი ქაფის ეფექტურობა. უფრო მეტიც, გაზი სწრაფად გამოიყოფა კონტროლის დაკარგვის გარეშე. AC და მისი მყარი პროდუქტები დაბალი ტოქსიკური ნივთიერებებია. AC ასევე არის ერთ-ერთი ყველაზე იაფი ქიმიური აფეთქების საშუალება, არა მხოლოდ გაზის წარმოების ეფექტურობა თითო გრამზე, არამედ გაზის წარმოებაც დოლარზე საკმაოდ იაფია.

ზემოხსენებული მიზეზების გარდა, AC შეიძლება ფართოდ იქნას გამოყენებული მისი დაშლის მახასიათებლების გამო. გათავისუფლებული გაზის ტემპერატურა და სიჩქარე შეიძლება შეიცვალოს და მისი ადაპტირება მოხდეს 150-200 ° C ტემპერატურაზე
თითქმის ყველა მიზანი. აქტივაცია ან მოქმედების დანამატები ცვლის ქიმიური აფეთქების აგენტების დაშლის მახასიათებლებს, ეს პრობლემა ზემოთ განხილულ იქნა OBSH– ის გამოყენებისას. AC გაცილებით უკეთ ააქტიურებს ვიდრე სხვა ქიმიური აფეთქების აგენტი. არსებობს სხვადასხვა დანამატები, უპირველეს ყოვლისა, ლითონის მარილებს შეუძლიათ შეამცირონ AC დაშლის ტემპერატურა და შემცირების ხარისხი დამოკიდებულია ძირითადად შერჩეული დანამატების ტიპსა და რაოდენობაზე. გარდა ამისა, ამ დანამატებს აქვს სხვა ეფექტები, მაგალითად, გაზების გამოყოფის სიჩქარის შეცვლა; ან დაგვიანების ან ინდუქციური პერიოდის შექმნა დაშლის რეაქციის დაწყებამდე. ამიტომ, პროცესში გაზის თითქმის ყველა გამოყოფის მეთოდი შეიძლება ხელოვნურად იყოს შემუშავებული.

AC ნაწილაკების ზომა ასევე მოქმედებს დაშლის პროცესზე. საერთოდ, მოცემულ ტემპერატურაზე, რაც უფრო დიდია ნაწილაკების საშუალო ზომა, მით უფრო ნელა ხდება გაზის გამოყოფა. ეს ფენომენი განსაკუთრებით აშკარაა სისტემაში, რომელსაც აქვს აქტივატორი. ამ მიზეზით, კომერციული AC ნაწილაკების ზომის დიაპაზონი 2-20 მიკრონი ან მეტია და მომხმარებელს შეუძლია აირჩიოს სურვილისამებრ. ბევრმა პროცესორმა შეიმუშავა საკუთარი აქტივაციის სისტემები და ზოგიერთი მწარმოებელი ირჩევს სხვადასხვა წინასწარ გააქტიურებულ ნარევებს, რომლებიც მოწოდებულია AC მწარმოებლების მიერ. არსებობს მრავალი სტაბილიზატორები, განსაკუთრებით ისინი, რომლებიც პოლივინილქლორიდისთვის გამოიყენება და გარკვეული პიგმენტები მოქმედებენ როგორც AC– ს აქტივატორები. ამიტომ, ფრთხილად უნდა იყოთ ფორმულის შეცვლისას, რადგან AC– ს დაშლის მახასიათებლები შეიძლება შესაბამისად შეიცვალოს.

ინდუსტრიაში არსებულ AC– ს აქვს მრავალი ნიშანი, არა მხოლოდ ნაწილაკების ზომის და აქტივაციის სისტემის, არამედ სითხის მხრივ. მაგალითად, AC– ს დანამატის დამატება შეუძლია გაზარდოს AC ფხვნილის სითხის სითხე და დისპერსიულობა. ამ ტიპის AC ძალიან შესაფერისია PVC პლასტიოლისთვის. იმის გამო, რომ ქაფიანი აგენტი შეიძლება სრულად დაიფანტოს პლაზტიოლში, ეს არის მთავარი საკითხი ქაფიანი პლასტმასის საბოლოო პროდუქტის ხარისხისთვის. კარგი სითხის მქონე კლასების გამოყენებასთან ერთად, AC ასევე შეიძლება დაიფანტოს ფტალატში ან სხვა გადამზიდავ სისტემებში. ეს ისეთივე მარტივი იქნება, როგორც თხევადი.