Создание вспененных материалов, повсеместно используемых в современном производстве благодаря их легкости и улучшенным функциональным свойствам, в значительной степени зависит от контролируемого выделения газа. В основе многих таких процессов лежит азодикарбонамид (ADC) — химическое соединение, служащее исключительно эффективным порообразователем. Понимание науки, стоящей за его действием, является ключом для любого специалиста, занимающегося переработкой полимеров, от ученых, занимающихся исследованиями и разработками, до руководителей производства.

Азодикарбонамид, химически известный как азобис(формамид) или диазендикарбоксамид, является термически нестабильной молекулой. Его структура включает центральную азогруппу (-N=N-), связывающую две группы формамида. При нагревании эта азосвязь является точкой первоначального разложения. Это термическое разложение является экзотермическим процессом, который распадает молекулу на несколько газообразных продуктов, в первую очередь азот (N2), угарный газ (CO) и следовые количества аммиака (NH3) и углекислого газа (CO2). Конкретную газовую смесь и температуру разложения могут влиять чистота, размер частиц и наличие активаторов или ингибиторов, что позволяет добиться индивидуальных характеристик.

Эффективность азодикарбонамида как порообразователя заключается в его высоком выходе газа — обычно около 220-245 мл/г материала. Это означает, что небольшое количество ADC может генерировать значительный объем газа, который затем расширяет расплавленную полимерную матрицу. Чтобы газ создавал однородную структуру пены, он должен выделяться в нужное время и эффективно рассеиваться в полимерном расплаве. Здесь часто вступают в игру нуклеирующие агенты. Нуклеирующие агенты, которые могут включать мелкодисперсные частицы, такие как тальк, или даже сам ADC при определенных условиях, обеспечивают поверхности, на которых могут образовываться газовые пузырьки. Без адекватной нуклеации выделяющийся газ может образовывать более крупные, нерегулярные пустоты или преждевременно сливаться, что приводит к менее желательной структуре пены.

Процесс начинается, когда полимер, смешанный с ADC и другими необходимыми добавками, достигает температуры активации порообразователя. По мере разложения ADC выделяющиеся газы начинают диффундировать через полимерный расплав. Если нуклеация эффективна, эти газы начинают образовывать крошечные пузырьки. По мере дальнейшего повышения температуры или снижения давления (в таких процессах, как экструзионное вспенивание) эти начальные пузырьки растут. Вязкость полимерного расплава здесь имеет решающее значение; она должна быть достаточно высокой, чтобы удерживать расширяющийся газ, но достаточно низкой, чтобы позволить росту ячеек. Именно поэтому ADC часто предпочтительнее, так как он также может помочь снизить вязкость расплава локально благодаря своему экзотермическому разложению, создающему 'горячие точки'.

Для производителей, стремящихся к покупке азодикарбонамида, понимание этих научных принципов помогает в выборе соответствующей марки и оптимизации параметров обработки. Независимо от того, является ли целью производство легкой изоляции для строительства, амортизирующих компонентов для автомобильной безопасности или удобной амортизации для обуви, постоянное и контролируемое выделение газа из ADC имеет фундаментальное значение. Партнерство с опытными поставщиками химикатов и производителями, такими как Ningbo Inno Pharmchem Co., Ltd., обеспечивает доступ к технической экспертизе и высококачественным продуктам, которые необходимы для освоения науки вспенивания.