有机发泡剂的常见种类及优缺点分析

根据化学结构的不同，化学发泡剂可分为无机发泡剂和有机发泡剂，下面为大家讲讲有机发泡剂的常见种类及它们的优缺点，让大家科学合理的选择适合自己产品的发泡剂！常见的有机发泡剂有以下几种：发泡剂OBSH、发泡剂AC、发泡剂H、发泡剂AIBN等。下面详细介绍一下这几款常用的有机发泡剂的优缺点。

发泡剂OBSH

OBSH是有机发泡剂中常用的一种，是磺酰肼类发泡剂中产生耗量最大的品种，是塑料和橡胶工业常用的低温发泡剂，分解温度为：150-160，发气量为125ml/g，有“万能发泡剂”之称。OBSH的发泡特征是气孔结构细微均匀，无着色性，分解残渣不影响制品的电绝缘性，可适用于天然橡胶和各种合成橡胶(如：EPDM、SBR、NBR、CR、FKM、IIR)和热塑性产品(如：PVC、 PE、 PS 、ABS)，也可用于橡胶-树脂混合料中使用。OBSH的分解机理为磺酰肼基内部发生氧化还原反应，磺酰基被还原，吸收热量，肼基被氧化，释放热量，两者互相补偿，因而发泡过程热量适中。

OBSH的优点是：

1、气孔结构精细均匀

2、分解温度较低，不需要加分解助剂;

3、无臭无味、无污染、不脱色;

4、在一般的硬化温度范围，OBSH无需使用活化剂，如尿素，酸类和二醇类。

5、适应性广泛，可适用于天然橡胶、合成橡胶、热塑性产品以及橡前和树脂共混料中;

6、环保、毒性极低，适用于接触性食品的包装材料;

7、电绝缘性能好，在制造电线、电缆的上具有显著的优势，

8、在一定情况下，在固化机制中既可起发泡剂，又可起交联剂的作用。

OBSH的缺点是：

1、分散性较差;

2、吸温性较强;

3、成本偏高。如何降低产品的成本是未来重要的研究方向。

AC发泡剂

发泡剂AC也是有机发泡剂中最常见的一种。

其优点是：

1、AC的发气量高;

2、分散性好，以释放N2和CO2为主，且不易从发泡体中溢出;

3、AC活化剂的选择范围较宽，极大地扩展了AC的适用范围。

AC发泡剂的缺点是：

1、分解温度高(195-220);

2、分解速度快且放热;

3、分解后会产生氰酸、脲等低分子化合物及其聚合物，

4、不完全分解会形成颜色污染等

为了改善纯AC的不足之处，国外从70年代开始对纯AC进行改性，取得了良好的效果。研究表明，金属氧化物、有机酸及碱式铅、锌和镉等盐对纯AC具有较强的活化作用，其中ZnO为纯AC的强活化剂，已成为纯AC改性的首选助剂。随着ZnO用量的增加，纯AC的分解温度逐渐降低，分解的起始温度和终止温度同时降低，且温和变短;同时，纯AC的次级分解反应几乎不发生。

除活剂的影响外，发泡剂AC的粒径也是决定期分解速率的重要因素。粒度降低有助于增加比表面积，与活化剂组分的有效接触机会增多，且对微粒的传热效率提高，因此分解速率加快。今后AC发泡剂发展的方向在于大力开发吸热型、吸热/放热型以及高温分解型发泡剂品种，并通过母料化和表面改性降低发泡剂的粉尘污染，通过粒径细微化提高分解效率和分散度。此外，制备AC复合型发泡剂也是很有前途的研究方向。

发泡剂H

发泡剂H是仅次于发泡剂AC的第二大有机化学发泡剂品种，主要用于PE、EVA等塑料制品的加压发泡成型。发泡剂H分解时伴有甲醛、胺类等臭味。其有效活化剂经常选用尿素、脲类衍生物和有机酸。发泡剂H的活化不宜在使用前预混，一般与发泡助剂同时混全在聚合物中。发泡剂H是当今市售发泡剂中发热量最大的品种，在最制品加工时务必谨慎。

发泡剂H的优点：

1、 具有发气量大、发泡效率高;

2、 不变色、不污染;

3、 成本低，价格便宜

发泡剂H的缺点：

1、 产品分解时发热量大，因而易使厚制品的中心部位炭化;

2、 分解时有甲醛与恶臭，极不环保与安全

3、 该品对皮肤及粘膜有中等刺激性，含有1%以上甲醛时有剧毒

4、经摩擦、震动或撞击可引起燃烧或爆炸，生产与储存都非常危险。

发泡剂AIBN

AIBN分解温度较低，发气量为130ml/g。通常不需要加入添加剂，主要用于发泡海绵橡胶制品和PVC泡沫制品，其主要缺点是毒性较大。AIBN的分解残留物中含四甲基琥珀腈，这种物质的毒性很大，另外AIBN的售价较高，限制了它作为发泡剂的广泛使用。