Agregar algunos rellenos al plástico puede mejorar ciertas propiedades del plástico, haciéndolo más adecuado para ciertos usos especializados. Para reducir la densidad y dureza del plástico, o para mejorar su aislamiento térmico o acústico, el relleno ideal son los huecos. Los plásticos que contienen huecos o estructuras en forma de espuma se clasifican como plásticos de espuma. Dependiendo del grado de formación de espuma, es decir, la fracción de volumen de la espuma causada por los huecos, las propiedades de los plásticos de espuma pueden ser significativamente diferentes de las del plástico base. El agente espumante AC es un químico que se puede agregar al plástico y, en el momento apropiado durante el procesamiento, libera gas para formar burbujas en el plástico. La formación de espuma plástica generalmente se puede dividir en cuatro etapas.
El agente espumante AC se produce por la oxidación de la urea, que aparece como un polvo cristalino amarillo claro o amarillo anaranjado. El peso molecular del agente espumante AC es 116, con un calor de descomposición de 359,9 J/G °C. El gas liberado tras la descomposición es principalmente nitrógeno (65%), monóxido de carbono (32%) y una pequeña cantidad de dióxido de carbono (3%). Los residuos sólidos de la descomposición son principalmente biuret, ácido cianúrico y urazol. Tiene un ligero olor a amoníaco cuando se descompone, no es inflamable y se autoextingue. Es estable cuando se almacena a temperatura ambiente y puede considerarse no tóxico. Debido a su excelente rendimiento, El agente espumante AC es ampliamente utilizado, especialmente en perfiles de espuma de PVC rígido.
El agente espumante AC debe dispersarse completa y uniformemente en el polímero, que generalmente está en un estado líquido o fundido. En esta etapa, El agente espumante AC puede formar una solución verdadera en el polímero o simplemente dispersarse uniformemente en el polímero, formando un sistema bifásico.
Después de formar una gran cantidad de burbujas individuales, el sistema se convierte en uno en el que el gas se dispersa en líquido. En este punto, a menudo se añaden agentes nucleantes para promover la formación de numerosas burbujas pequeñas. Los agentes de nucleación son generalmente partículas inertes muy finas que proporcionan sitios para que se forme la nueva fase gaseosa.
Las burbujas formadas inicialmente se expanden continuamente a medida que más gas se difunde y penetra a través del polímero en las burbujas. Si Este proceso continúa el tiempo suficiente, las burbujas individuales comenzarán a ponerse en contacto entre sí. Si las paredes que separan las burbujas individuales se rompen, se formarán burbujas más grandes a través de esta fusión. Si la espuma está formada principalmente por burbujas interconectadas, se llama espuma de celda abierta. Si la espuma está formada por burbujas no conectadas, se llama espuma de celda cerrada. Si se permite que la coalescencia de burbujas continúe sin restricciones, la espuma colapsará a medida que el gas se separa completamente del polímero.
Cuando la viscosidad del polímero aumenta y las burbujas ya no pueden crecer, la espuma se estabiliza. El aumento de la viscosidad del polímero se puede lograr mediante enfriamiento, reticulación u otros métodos.
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