CN103965500B - 埃洛石在活化偶氮二甲酰胺发泡剂方面的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及埃洛石在活化偶氮二甲酰胺发泡剂方面的应用，属无机材料应用领域。本发明采用简单共混法或溶解‑沉淀法选用天然矿物埃洛石作偶氮二甲酰胺活化剂，发现其既能降低AC热分解温度，又具有分散作用，至少保持13月不结块，还可以作为橡胶或塑料的补强剂，一举三得，具有较好的应用前景和应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及埃洛石的应用，具体涉及埃洛石在活化偶氮二甲酰胺发泡剂方面的应用，属无机材料应用领域。
背景技术
偶氮二甲酰胺（AC）发泡剂是一种有机精细化工产品，具有发气量大、分解物无毒、无臭、不污染、价格相对便宜等优点，AC 发泡剂的消耗量占化学发泡剂耗量的50％以上，主要用以生产塑料和橡胶泡沫制品。常规工业生产的AC分解温度一般高于200℃，但许多软化点低、受热易老化的塑料及橡胶需要AC发泡剂在较低温度下分解。对AC具有活化作用、可降解AC分解温度的有锌类（锌盐、锌氧化物，锌复合物等）、重金属盐类（铅、锡、铬、镉等）、钼、钨和钛的一些化合物、硼酸盐类、柠檬酸等化合物。AC发泡剂的另外一个不足在于由于静电作用极易附聚成团。当聚合物在熔融状态下发泡时,未分散的颗粒产生孔洞和较大的气泡或在表面产生麻点, 影响了制品的质量。通常将AC发泡剂与某些惰性无机化合物的细粉（如二氧化硅等）或表面活性剂（如十二烷基苯磺酸钙等）等混合解决其团聚问题。兼有对AC具有活化作用及良好分散作用的化合物目前未见相关报道。
埃洛石是一种具有天然中空纳米管状结构的多水高岭土矿物，其管外径约10～50nm，内径约为5～20 nm，长度约为0.5～4µm，是一种天然的多壁微管。此外，HNTs片层由硅氧四面体与铝氧八面体组成，结构单元之间以氢键和范德华力等次价键德形式结合。天然的纳米管状结构具有易于分散的性质，使得HNTs已经作为一种新型的聚合物增强材料得到研究，如埃洛石与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)按一定比例混合，再经特定加工工艺处理后，可得到一种性能优于纯PBT的PBT/HNTs复合材料；埃洛石可以与丁苯橡胶按一定比例混合，经特定加工工艺加工后，使丁苯橡胶的强度得到提高，起到补强的作用。但将埃洛石应用于AC活化剂目前未见相关报道。
发明内容
本发明目的在于提供一种廉价易得、对AC具有活化作用且同时可用作AC分散剂的天然矿物材料，将其应用于AC活化，降低AC分解温度并很好地改善AC的分散性。
为实现本发明目的，本发明技术方案如下：选用天然矿物埃洛石纳米管用作AC活化剂，应用的方法有以下两种：
1、简单共混法
细化处理埃洛石至过400-800目筛，将细化处理过的埃洛石和AC按一定重量比用高混机混合均匀即可，其中埃洛石与AC重量比在0.5~2:1之间,优选重量比为1：1。
2、溶解-沉淀法
将AC溶解于二甲亚砜（DMSO）中，加入经细化处理过、过400-800目筛的埃洛石，磁力搅拌，然后加入到水中经沉淀后，过滤，烘干，得复合物。
其中埃洛石与AC重量比在0.5~2：1之间，优选重量比为1:1。
本发明优点在于:活化剂埃洛石(HNTs)是天然矿物，廉价易得，选用其作AC活化剂，既可以做活化剂降低AC热分解温度，又具有分散作用，可至少保持13月不结块，而且HNTs本身为橡胶或塑料的补强剂，一举三得。发气量测试结果为：180℃时AC/埃洛石共混物发气量180-185 ml/g，比纯AC提高2倍多；埃洛石使AC的起始分解发泡温度降低40-60℃，具有较好的应用前景和应用价值。
附图说明
图1为简单共混法中纯AC(曲线a)和AC/HNTs(重量比1:1)共混物（曲线b）的TG曲线；
图2为简单共混法中纯AC(曲线a)和AC/HNTs共混物(重量比1:1)（曲线b）的DTG曲线；
图3为溶解-沉淀法中纯AC（曲线a）和负载型AC/埃洛石(重量比1:1)（曲线b）的TG曲线；
图4为溶解-沉淀法中纯AC（曲线a）和负载型AC/埃洛石(重量比1:1)（曲线b）的DTG曲线。
具体实施方式
实施例1
细化处理埃洛石至粒径过400目筛，将细化处理过的埃洛石和AC按1:1重量比用高混机混合均匀即可。发气量测试结果为：180℃时AC/埃洛石共混物发气量为182 ml/g，而纯AC仅为86.93ml/g。
由附图1和图2可以看出，纯AC的起始分解温度为195℃，AC/埃洛石共混物的起始分解温度为155℃，即埃洛石使AC的起始分解发泡温度降低了40℃，但主要分解峰的位置不变。
实施例2
将1g AC溶解于29ml DMSO中，加入经细化处理过的粒径过800目筛的埃洛石1g，磁力搅拌2小时后，加入到300ml的水中沉淀2小时，然后过滤，110℃下烘干，烘干后既得复合物。发气量测试结果为：180℃时复合物发气量为185 ml/g。而纯AC仅为86.93ml/g。
由附图3和图4可以看出，负载型AC/埃洛石起始分解温度约为135℃，埃洛石使AC的起始分解发泡温度降低了60℃，最大速率分解峰向低温移动22℃（由228℃移动至206℃）。
Claims (1)
1.埃洛石在活化偶氮二甲酰胺发泡剂方面的应用，其特征在于，选用天然矿物埃洛石纳米管用作AC活化剂，应用方法如下：
将AC溶解于二甲亚砜中，加入经细化处理过、过400目~800目筛的埃洛石，磁力搅拌，然后加入到水中经沉淀后，过滤，烘干，得复合物；
AC与埃洛石重量比为0.5~2：1。
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