Agentes espumantes

AGENTES ESPUMANTES

1. INTRODUCCION

Los polímeros expandidos, espumas o plástico, pueden ser considerados compuestos como material de polímero de relleno, siendo el material de relleno células de gas de alguna manera introducidos durante la fabricación del producto. Este relleno no aumenta, por el contrario, las propiedades mecánicas son generalmente pequeños en comparación con el material no expandido. Sin embargo, espumas tienen otras propiedades que las hacen de gran interés técnico, tales como el aislamiento térmico de alto rendimiento y amortiguación. Otras propiedades importantes de las espumas son:

• densidad más baja (menor consumo de materiales);
• rigidez específica más alta (con relación rigidez / peso);
• mejores propiedades dieléctricas;
• mayor aislamiento térmico y acústico de salas y equipos).

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En virtud de estas propiedades, las espumas tienen aplicaciones muy específicas, tales como el aislamiento térmico y acústico, el núcleo de estructuras sometidas a esfuerzos (como embalaje de protección, como relleno, etc. Las propiedades de estos materiales dependen fundamentalmente de la densidad aparente, que puede ser controlado por la metodología adoptada en la producción. La figura 11.1 ilustra el efecto de la densidad sobre algunas propiedades mecánicas de PVC expandido.

Entre los polímeros que se producen comercialmente en la forma del teléfono celular son: poliuretano, poliestireno, PVC, polietileno, ABS, polipropileno, epoxi, etc., en principio, cualquier material puede ser producido en forma de espuma, la generación de productos ligeramente más ligeros o de la mente en general diferentes materiales de partida. las propiedades de las espumas son extremadamente dependientes de unti- densidad obtenida, que es función de las condiciones de procesamiento y el tipo y el contenido espumoso utilizada

1. CLASIFICACION DE ESPUMAS

De acuerdo con la naturaleza de las células formadas, los polímeros expandidos pueden ser clasificados como 0 celda abierta o de celda cerrada. En una espuma de célula cerrada, cada célula individual, más o menos forma esférica, está completamente envuelto por una pared de polímero cuyo espesor mantiene socavar la densidad de la espuma. En la espuma de célula abierta las celdas individuales están interconectados como en un esponja, capaz de absorber líquido. La espuma de células cerradas se produce generalmente en condiciones en que se mantiene una cierta presión durante la etapa de formación de la célula. Por otro lado, la expansión ex durante la formación de células libres producir espumas de células abiertas. El tipo de célula que se produce, por supuesto, depende de la aplicación del artículo. La figura 11.2 muestra micrografías de los dos tipos de espumas.

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Otra clasificación se usa de acuerdo a la aplicación, destacando tres tipos principales: aislamiento de espuma, relleno de espuma y espuma estructural. El aislamiento de espuma es ligero, con una densidad de aproximadamente 0,03 g / cm3, y se utiliza para el aislamiento térmico en la construcción y contenedores térmicos. El relleno de espuma es suave y resistente, que se utiliza en los colchones y almohadas, así como la protección de los bienes frágiles, envases de productos electrónicos y obras de vidrio, por ejemplo. La espuma estructural es más resistente y rígido, que se produce contra un molde frío, que inhibe la expansión del material en la superficie mientras que la parte interior no se enfría y se expanda con mayor libertad, el endurecimiento de la superficie. Este es el proceso de revestimiento integral utilizado para producir espumas rígidas poliamidas, ABS, etc. y serán tratados más.

1. OBTENCION DE ESTRUCTURAS CELULARES

Muchos métodos se han desarrollado para producir polímeros celulares:

a) incorporación de un compuesto químico llamado espumado químico o agente de soplado que se descompone durante el procesamiento de la liberación de productos volátiles tales como CO2, N2, etc.

b) la incorporación de líquidos de ebullición bajos, agentes físicos de expansión, que se volatilizan durante el procesamiento.

c) difusión de los gases bajo presión para el polímero, con la consiguiente expansión a temperaturas elevadas después de la descompresión.

d) el desarrollo de dióxido de carbono sólido, que se volatiliza a temperaturas elevadas.

e) a través de reacciones químicas durante la polimerización o reticulación, produciendo subproductos volátiles. Proceso muy importante para poliuretanos.

f) la incorporación de esferas huecas de vidrio o de resina.

g) mediante la eliminación de aditivos solubles.

Procesos los más importantes desde el punto de vista industrial están por encima de (a), (b) y (c) más (e), que es más específico para poliuretanos.

1. AGENTES ESPUMANTES FISICOS

Los agentes de soplado físicos y formación de espuma física representan los Estados Unidos 90% del consumo de formación de espuma, mientras que en Europa representan sólo 10%. Se componen de gases o líquidos bajo punto de ebullición que son solubles en la masa fundida bajo presión. En despresurización volatilizamse para formar una estructura celular. Los gases más utilizados son el CO2 y N2, mientras que los hidrocarburos alifáticos (tales como pentano) y los compuestos de cloro y el flúor (flúor como tricloro carbono - CFC) son los más utilizados. La eficiencia de la formación de espuma física depende de su solubilidad en la masa fundida y la temperatura y la presión. El tamaño de las células producidas depende de factores tales como la dispersión, la presión del gas, la temperatura y la presencia de nucleación se derrita. Los poliuretanos son responsables de la mayor parte del consumo de agentes espumantes físicos.

1. AGENTES ESPUMANTES QUIMICOS

En general, esta es una sustancia orgánica o inorgánica que se descompone durante el procesamiento del polímero, la generación de al menos un producto de descomposición gaseoso, la expansión del material plástico (como una masa fundida) para formar una espuma. El proceso de descomposición generalmente es exotérmica e irreversible y es deseable que ocurra en un intervalo estrecho de temperatura. Aunque miles de compuestos se han identificado como la formación de espuma química, sólo unos pocos (aproximadamente 10) se utilizan comercialmente.

1. Requisitos

El primer criterio para la selección de un espumante para un polímero dado y el método de procesamiento es su temperatura de descomposición, que debe estar en un rango definido estrecho y compatible con la temperatura de procesamiento del polímero. No debe descomponerse espontáneamente como un explosivo, y los gases no deben contener componentes explosivos. Debe ser de fácil incorporación y dispersión en el polímero. Otro aspecto importante es que los productos de descomposición o el espumante no deben causar riesgos para la salud o afectar a la estabilidad térmica de polímero o tener efectos corrosivos en el equipo de mezcla y procesamiento. Por último, deben tener gran rendimiento de gas, para ser utilizado en pequeñas cantidades.

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