一種低溫發泡劑的製備方法
2023-04-24 10:26:21
專利名稱：一種低溫發泡劑的製備方法
技術領域：
本發明涉及發泡劑領域，具體涉及一種低溫發泡劑的製備方法。
背景技術：
眾所周知，向橡膠製品中添加發泡劑，可在橡膠製品加工過程中產生細小的泡孔，發泡劑在特定溫度下，在樹脂等可發性材料中形成多孔的泡沫結構，最常用的發泡劑有偶氮二甲醯胺，4，4』-氧代雙苯磺醯肼，苯磺醯肼，對甲苯磺醯肼，二亞硝基五次甲基四胺及碳酸氫鈉等。4，4』 -氧代雙苯磺醯肼，苯磺醯肼，對甲苯磺醯肼，二亞硝基五次甲基四胺因其價 格較高，發氣量較小，使用範圍受到了一定的局限。而偶氮二甲醯胺作為一種發氣量較高的發泡劑，價格合理，一直受到各個領域廠家的親睞，成為用途最廣泛的發泡劑。但ADC發泡劑分解溫度在205°C左右，分解溫度偏高，而橡塑發泡溫度多在140-180°C之間，直接用ADC發泡劑無法達到發泡效果，因此目前採用的方法是向ADC發泡劑中加入鋅鹽，鋅鹽可作為ADC發泡劑的活化劑，對ADC發泡劑的分解起到促進作用，可使ADC發泡劑在較低溫度下進行分解，以此來滿足各種橡塑發泡的要求。但是經過改性後的發泡劑價格較高，一些生產規模較小的廠家無法承受其高昂的價格，因此，一種低成本、分解溫度較低的發泡劑迫切需要來填補這種不足。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術存在的不足，而提供一種低溫發泡劑的製備方法。該方法是以尿素、酸類物質和亞硝酸鈉為主要原料，可液態反應也可固態反應，生成一種白色低溫發泡劑。該方法製得的白色低溫發泡劑可適用於發泡溫度要求180°C及以下的橡塑製品發泡、浙青發泡劑和水泥發泡等領域，無需進行後續處理，使用方便，且分解速度溫和，操作安全性高。本發明的目的是通過如下技術方案來完成的。這種低溫發泡劑的製備方法，該方法是以尿素、酸性物質和亞硝酸鈉為原料，採用幹法或溼法進行反應得到白色低溫發泡劑；溼法反應包括以下幾個步驟a.首先稱量一定質量的尿素和酸性物質，尿素和酸性物質的摩爾比為Imol尿素與2mol氫離子或者質子的比例進行反應，酸性物質為在水溶液能夠釋放出氫離子，或加熱熔融狀態下放出的質子的的化合物；b.將稱量好的酸性物質加入水中，使酸性物質的質量分數為30-70%，控制反應溫度為 20-800C ；c.打開攪拌機，在攪拌的情況下，將尿素以固體形式加入直接加入酸性物質的水溶液中，攪拌l_2h ；d.反應完畢，將濾液進行過濾、洗滌，在小於70°C的溫度下乾燥，得到白色粉末狀固體；e.將白色粉末狀固體與亞硝酸鈉質量比100:5-100:40加入高速混合機中進行混合0. 5-lh，得到白色低溫發泡劑；幹法反應步驟如下首先按照Imol尿素可與2mol氫離子或者質子發生反應，稱量一定質量的尿素和酸類物質加入高速混合機中進行預先混合0. 5-lh，然後按照加入尿素與酸類物質固體質量總量的5%-40%的亞硝酸鈉，高速混合0. 5-lh，得到白色低溫發泡劑。作為優選，所述的酸性物質是在水溶液中放出氫離子或者加熱至熔融狀態釋放出質子的物質，採用的無機酸性物質是無機鹽類如強酸性銨鹽，或採用有機固態酸類物質是草酸、檸檬酸、硬脂酸的一種或幾種的組合。尿素與酸性物質的反應可以採用溼法反應也可以採用幹法反應，但溼法反應中，尿素是以固體形式加入，目的是增加產物的產出率，並節省不必要的水資源浪費。採用尿素、酸性物質和亞硝酸合成低溫發泡劑，旨在利用亞硝酸的氧化性將尿素中的氮氧化，放出 氮氣從而達到對製品產生氣量的效果。尿素與酸性物質反應得到的白色固體需在低溫下進行乾燥，乾燥溫度不宜超過70 0C，溫度過高，容易使物質發生分解。採用幹法反應，應首先將尿素和酸類物質進行預先混合，然後再加入亞硝酸鈉進行混合，以保證物料的充分混合。採用液態法反應，是將尿素和酸性物質在水溶液中進行反應後，得到乾燥的白色物質，然後再與亞硝酸鈉進行固態混合。亞硝酸鈉不能直接加入水溶液中，防止物質在水溶液中就發生分解。該白色低溫發泡劑可用於發泡溫度要求180°C及以下的橡塑製品發泡、浙青發泡劑和水泥發泡等領域，無需進行特殊處理，使用方便。本發明的有益效果為本發明所提供的低溫發泡劑製備方法，操作簡單，彌補了高溫發泡劑的不足，原料易得，成本較低，產品價格便宜，發泡劑直接使用，無需進行後續處理，適用於對發泡要求不高，生產規模較小的廠家需要。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
對本發明作進一步闡述，實施例將幫助更好地理解本發明，但本發明並不僅僅局限於下述實施例。實施例1首先稱量50kg氯化銨於50kg水中，打開反應釜進行攪拌，反應溫度控制在20°C，加入預先稱量好的15kg尿素固體，繼續攪拌lh，反應完畢後，過濾、洗滌、乾燥。得到白色固體粉末。將這些白色固體粉末加入高速混合機中，加入3. 5kg亞硝酸鈉，進行高速混合lh，得到白色低溫發泡劑，經測試，發泡劑的分解溫度為120-150°C，發氣量110mL/g。實施例2首先稱量50kg草酸於20kg水中，打開反應釜進行攪拌，反應溫度控制在50°C，加入預先稱量好的48kg尿素固體，繼續攪拌1. 5h，反應完畢後，過濾、洗滌、乾燥。得到白色固體粉末。將這些白色固體粉末加入高速混合機中，加入25kg亞硝酸鈉，進行高速混合1. 5h，得到白色低溫發泡劑，經測試，發泡劑的分解溫度為120-150°C，發氣量120mL/g。
實施例3首先稱量50kg檸檬酸於20kg水中，打開反應釜進行攪拌，反應溫度控制在80°C，加入預先稱量好的23kg尿素固體，繼續攪拌2h，反應完畢後，過濾、洗滌、乾燥。得到白色固體粉末。將這些白色固體粉末加入高速混合機中，加入29kg亞硝酸鈉，進行高速混合2h，得到白色低溫發泡劑，經測試，發泡劑的分解溫度為120-150°C，發氣量125mL/g。實施例4於50L的高速混合機中，加入20kg尿素和IOkg硬脂酸,先混合0. 5h,後加入5kg 亞硝酸鈉，進行高速混合2h。物料出釜後得到白色低溫發泡劑，經測試，發泡劑的分解溫度為 120-150°C，發氣量 110mL/g。
權利要求
1.一種低溫發泡劑的製備方法，其特徵在於該方法是以尿素、酸性物質和亞硝酸鈉為原料，採用幹法或溼法進行反應得到白色低溫發泡劑；溼法反應包括以下幾個步驟a.首先稱量一定質量的尿素和酸性物質，尿素和酸性物質的摩爾比為Imol尿素與2mol氫離子或者質子的比例進行反應，酸性物質為在水溶液能夠釋放出氫離子，或加熱熔融狀態下放出的質子的的化合物；b.將稱量好的酸性物質加入水中，使酸性物質的質量分數為30-70%，控制反應溫度為20-80 0C ；c.打開攪拌機，在攪拌的情況下，將尿素以固體形式加入直接加入酸性物質的水溶液中，攪拌l-2h ；d.反應完畢，將濾液進行過濾、洗滌，在小於70°C的溫度下乾燥，得到白色粉末狀固體；e.將白色粉末狀固體與亞硝酸鈉質量比100:5-100:40加入高速混合機中進行混合O.5-lh，得到白色低溫發泡劑；幹法反應步驟如下首先按照Imol尿素可與2mol氫離子或者質子發生反應，稱量一定質量的尿素和酸類物質加入高速混合機中進行預先混合O. 5-lh，然後按照加入尿素與酸類物質固體質量總量的5%-40%的亞硝酸鈉，高速混合O. 5-lh，得到白色低溫發泡劑。
2.根據權利要求1所述的低溫發泡劑的製備方法，其特徵在於所述的酸性物質是在水溶液中放出氫離子或者加熱至熔融狀態釋放出質子的物質，採用的無機酸性物質是無機鹽類如強酸性銨鹽，或採用有機固態酸類物質是草酸、檸檬酸、硬脂酸的一種或幾種的組口 ο
全文摘要
本發明提供了一種低溫發泡劑的製備方法，該方法是以尿素、酸類物質和亞硝酸鈉為主要原料，可固態反應也可液態反應，生成一種白色低溫發泡劑。若採用溼法反應，其步驟如下a)尿素和酸性物質按照一定比例加入一定量的水中；b)調整反應溫度在20-80℃，開啟攪拌裝置進行攪拌；c)攪拌1-2h後，將濾液進行過濾，洗滌，乾燥；d)得到的白色物質與亞硝酸鈉按照一定比例加入高速混合機中，調整轉速，混合0.5-1h，得到白色低溫發泡劑；若採用幹法反應，可將尿素、酸類物質加入高速混合機中預先混合0.5-1h，然後將一定量的亞硝酸鈉加入高速混合機中，高速混合0.5-1h。該方法製得的白色低溫發泡劑可適用於多種橡塑發泡，無需進行後續處理，使用方便，且分解速度溫和，操作安全性高。
文檔編號C04B24/12GK103012831SQ20121054470
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者董梅, 陳海賢 申請人:杭州海虹精細化工有限公司