AC发泡剂.docx

材料腐蚀与防护读书报告

标题：AC发泡剂制备
班级：034102-27
姓名：陈云
学号：20101003634
老师：马睿

摘要：简要介绍了A发泡剂的结构性质、发泡机理，制备工艺，重点介绍最新的双氧水制备工艺，
关键字：偶氮二甲酰胺、制备、双氧水法、改性

AC发泡剂,即偶氮二甲酞胺,它可以用作聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酞胺及各种橡胶的发抱剂。常压发泡,加压发泡均可适用。它具有发气量大、气泡均匀、无污染、所产生的气体无毒、对设备不腐蚀、容易控制温度、不影响固化或成型速度等特点,是应用最广泛的高效发泡剂之一。AC发泡剂一直是泡沫材料生产厂家首选的化学发泡剂,即使在新产品不断涌现的今天,AC是该领域内生产和消费量最大的品种。

1.发泡剂Ac的结构及性质
化学组成:偶氮二甲酞胺
结构式:

分子式：C2H4N4O2
分子量:116
比重:1.65μμμμ
平均粒径μ（筛选法):3-8
PH值:6一7
分解温度:195℃-200℃
发气量(ml/g):220-250
灰份(%):0.1
水份(≤%)：0.3
外观:淡黄色粉未‘

Ac发泡剂在不同溶剂中的溶剂度：
溶剂水甲醇二甲基亚矾二甲基甲酞胺甲乙酮甲苯溶解度<0.1<0.13.90.3<0.1<0.1
偶氮二甲酰胺，分子式(H2NOCN=NCONH2)，淡黄色的粉末。溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺和碱溶液，不溶于酸、醇、酮、苯、汽油和水。AC发泡剂分解温度较高，加热至195℃，则缓慢分解，其分解过程放热，促使AC迅速分解。分解温程短，反应灵敏，使用时气体不易损失。分解的气体组成为氮气、一氧化碳、二氧化碳和少量氨，发气量≥200ml/g，是一种良好的发泡剂。

2.AC发泡剂发泡机理
发泡即预先把易于热分解的化合物热分解形发泡剂添加到高分子材料中,然后以略高于化合物分解温度的温度挤出,利用伴随化合物的分解反应所产生的气体使高分子材料发泡。化学发泡剂在挤塑前与聚合物混和,在挤塑时的高温下发生化学反应而形成一些副产品,这些副产品会在聚合物基体中形成晶核,在绝缘体挤出时,会在聚合物熔体中产生气泡。
AC是一种分解时放热的发泡剂，分解化学反应比较复杂，与分解的范围及周围的介质（即被发泡的塑料配方）有关。
热分解主要反应为：

气态产物：主要是氮气和一氧化碳，还有少量的异氰酸（温度较低时）和氨气（温度较高时）。
升华固体：氰尿酸、三聚异氰酸、脲。
分解残余物：未升华的三聚氰酸、联二脲、脲唑。

影响AC分解的因素
（1）温度
AC分解速度取决于温度。等温条件下，AC的分解有明显的诱导期。在高温下的产气量较高。
（2）活化剂和其他组分活化
尽管AC的实际分解温度比较高，但是它仍适用于发泡PVC及其他加工温度较低的聚合物。当AC与一些添加剂混配时，其分解温度可降低至150℃，这使得AC很适于一些特殊的用途。适合此用途的其他化学品还有很多，如醇、脲、胺，某些特殊的有机酸和碱，少数填料和颜料等。
（3）细度
AC分解特性不仅受活化剂浓度的影响，而且与AC的粒径有关。其原因是热分解反应是在非均相系统中进行的，细粒径ADC比粗粒径ADC对活化剂更敏感。
（4）抑制剂
除了可加速AC分解的活化剂外，还有一些可与活化剂相互作用的化合物。这意味着，采用抑制剂延缓已被活化的AC的热分解。工业上一种称为“化学压花”的工艺就是利用这种效应。采用此过程制造的半成品已用于地板、墙壁覆盖物及发泡乙烯基墙纸。有效的抑制剂包括二羧酸、三羧酸和它们的酸酐及某些苯并三唑衍生物。

3.AC发泡剂的生产制备：
AC发泡剂的制备主要分以下三步：
1.制备AC发泡剂的主要原料——水合肼，原料水合肼的制备方法很多,主要有以下几种:
拉希法：以氨气、氯气和氢氧化钠来制备水合肼。
其反应原理为：
NH3+NaClO→NH2Cl+NaOH
NH2Cl+NH3+NaOH→N2H4·H2O+NaCl
总反应为：2NH3+NaClO→N2H4·H2O+NaCl
副反应：N2H4·H2O+2NH2Cl→2NH4Cl+N2↑
（3）甲酮连氮法：以氨气、氯气、氢氧化钠和丙酮来制备水合肼。将氯气和氢氧化钠产的次氯酸钠与氨反应，生成的酮连氮中间产物在高压下水解为水合肼。
反应式为：
2NH3+NaClO+2CH3COCH3→(CH3)2C=N-N=C(CH3)2+NaCl+3H2O
(CH3)2C=N-N=C(CH3)2+3H2O→N2H4·H2O+2CH3COCH3
(4)双氧水法：以氨气、双氧水和丁酮来制备水合肼。
反应式为：
2NH3+H2O2+2R1COR2+R3CN→R1R2C=N-N=CR1R2+R3CONH2+3H2O
R1R2C=N-N=CR1R2+3H2O→N2H4·H2O+2R1COR2

2.以水合肼制备中间体联二脲，