一種低溫環(huán)保發(fā)泡劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種低溫環(huán)保發(fā)泡劑，由AC發(fā)泡劑40~80份、活性助劑10~40份、分解控制劑1~10份、甲酰胺去除劑5~20份組成，其中，活性助劑為單一的活性助劑A或活性助劑A、B、C三者的混合物，活性助劑A為氧化鋅、硬脂酸鋅等鋅類化合物，活性助劑B為表面處理的尿素或硫脲，活性助劑C為三乙醇胺、季戊四醇、甘油中的一種或若干種的組合。本發(fā)明所制得的低溫環(huán)保發(fā)泡劑不僅分解溫度低，同時，分解產(chǎn)物完全不含有甲醛，并且，分解產(chǎn)物中也基本上不含有甲酰胺。
【專利說明】一種低溫環(huán)保發(fā)泡劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)發(fā)泡劑領(lǐng)域，尤其是一種低溫環(huán)保發(fā)泡劑。
【背景技術(shù)】
[0002]AC發(fā)泡劑是一種發(fā)氣量大，性能優(yōu)越、用途廣泛的發(fā)泡劑。AC發(fā)泡劑的化學(xué)名稱為偶氮二甲酰胺，它廣泛用于各種合成材料中，其應(yīng)用遍布拖鞋、鞋底、鞋墊、塑料壁紙、天花板、地板革、人造革、絕熱、隔音材料等行業(yè)。并且，由于AC發(fā)泡劑具有性能穩(wěn)定、不易燃、不污染、無毒無味、對模具不腐蝕對制品不染色、分解溫度可調(diào)節(jié)、不影響固化和成型速度等特點，其具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]雖然AC發(fā)泡劑用途廣泛，但是，現(xiàn)有的AC發(fā)泡劑(偶氮二甲酰胺)存在如下缺點:(I )AC發(fā)泡劑分解溫度在200~208°C，即使在AC發(fā)泡劑中添加氧化鋅、碳酸鋅等活化劑組成復(fù)合型發(fā)泡劑，復(fù)合型發(fā)泡劑的分解溫度也在155°C以上，分解溫度高；(2)由于AC發(fā)泡劑的分解反應(yīng)是個劇烈的放熱反應(yīng)，再加上由鋅化合物引起的AC發(fā)泡劑的分解反應(yīng)過于快速，使得分解放熱過于集中、分解歷程不可控，容易導(dǎo)致二級反應(yīng)的發(fā)生，產(chǎn)生一些有毒、有害產(chǎn)物，例如AC發(fā)泡劑在高于160°C的溫度下分解時會產(chǎn)生有毒物質(zhì)-甲酰胺，嚴重影響使用者的身體健康。歐盟等西方國家對發(fā)泡制品中的甲酰胺含量提出較高要求(要求制品中甲酰胺含量低于10 ppm),而采用普通AC發(fā)泡劑制得的發(fā)泡制品中甲酰胺產(chǎn)量一般為150~500ppm，也嚴重影響和制約著我國的出口貿(mào)易。
[0004]目前，針對上述的缺點(I )，國內(nèi)、外已經(jīng)開發(fā)出了一種AC復(fù)合改性低溫發(fā)泡劑，主要材料為AC發(fā)泡劑(偶氮二甲酰胺)、H發(fā)泡劑(二亞硝基五次甲基四胺)、尿素脂。雖然，此AC復(fù)合改性低溫發(fā)泡劑的分解溫度為125~135°C，但是，由于該產(chǎn)品含有H發(fā)泡劑，H發(fā)泡劑在分解時會產(chǎn)生另一種有毒物質(zhì)-甲醛，因此，H發(fā)泡劑也被歐美國家列入禁用化學(xué)品之列。對于上述的缺點(2)，國內(nèi)、外都在研究解決辦法，但是，還未有突破性進展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種能夠解決上述技術(shù)問題的低溫環(huán)保發(fā)泡劑，此發(fā)泡劑不僅分解溫度低，同時，分解產(chǎn)物完全不含有甲醛，并且，分解產(chǎn)物中也基本上不含有甲酰胺。
[0006]一種低溫環(huán)保發(fā)泡劑，由AC發(fā)泡劑40~80份、活性助劑10~40份、分解控制劑1-10份、甲酰胺去除劑5~20份組成，其中，活性助劑為單一的活性助劑A或活性助劑Α、B、C三者的混合物，活性助劑A為對甲苯亞磺酸鋅、苯亞磺酸鋅、對甲苯磺酸鋅、苯磺酸鋅、檸檬酸鋅、乳酸鋅、硬脂酸鋅中的一種或若干種的組合，活性助劑B為用單甘油酯、硬脂酸、油酸中的任意一種或若干種進行表面處理的尿素或硫脲，活性助劑C為三乙醇胺、季戊四醇、甘油中的一種或若干種的組合；分解控制劑為六次甲基四胺、氮川三乙酸鈉、氮川三乙酸、乙二胺四乙酸鈉中的一種或若干種的組合；甲酰胺去除劑為丙二酸二乙酯、氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鈣中的一種或若干種的組合。
[0007]本發(fā)明的有益技術(shù)效果為:(1)現(xiàn)有技術(shù)中通常通過添加氧化鋅、硬脂酸鋅等鋅類化合物降低AC發(fā)泡劑分解溫度，其分解溫度一般在155°C以上，而本發(fā)明通過對活性助劑的選擇，使得AC發(fā)泡劑的分解溫度降低至135°C左右，并且，活性助劑的分解產(chǎn)物完全不含甲醛；
(2)本發(fā)明通過添加分解控制劑來減緩AC的分解速度，使分解反應(yīng)變得平緩，放熱均勻，防止局部溫度過高導(dǎo)致一系列二級反應(yīng)的發(fā)生，從而，減少有毒、有害物質(zhì)(即甲酰胺)的產(chǎn)生，同時，本發(fā)明采用的分解控制劑為其本身無毒、無害，并且，其分解產(chǎn)物也無毒無害的化學(xué)物質(zhì)；
(3)為進一步減少分解產(chǎn)物中的有毒有害物質(zhì)，確保發(fā)炮制品無毒無害，本發(fā)明通過添加一些甲酰胺去除劑，并且，本發(fā)明通過對甲酰胺去除劑進行選擇，使得甲酰胺去除劑可以與甲酰胺發(fā)生反應(yīng)，從而達到消除甲酰胺的目的，同時，保證甲酰胺去除劑本身以及甲酰胺去除劑與甲酰胺的反應(yīng)產(chǎn)物均對人體無毒、無害；
(4)本發(fā)明人經(jīng)過無數(shù)次試驗，獲得AC發(fā)泡劑、活性助劑、分解控制劑、甲酰胺去除劑四者份量的較佳參數(shù)組合方案，使得最終可獲得高發(fā)氣量、低分解溫度、零甲醛及低甲酰胺排放的低溫環(huán)保發(fā)泡劑。
[0008]一種制備上述低溫環(huán)保發(fā)泡劑的方法，包括以下步驟:
(1)取AC發(fā)泡劑40~80份、活性助劑10~40份、分解控制劑1~10份、甲酰胺去除劑5~20份，混合均勻；
(2)粉碎物料；
(3)采用300~450目過篩去除未完全粉碎粗顆粒；
(4)對粉碎篩粗后的細顆粒進行二次混合，得到低溫環(huán)保發(fā)泡劑產(chǎn)品。
[0009]本發(fā)明的低溫環(huán)保發(fā)泡劑的制備方法采用了二次混合，所制得的低溫環(huán)保發(fā)泡劑的均勻度更高，使得低溫環(huán)保發(fā)泡劑的各個組成成分的功能得到最大的釋放；另外，本發(fā)明通過步驟(2)對物料進行了粉碎，對粉碎后的顆粒粒徑進行了限定，使得本發(fā)明所制得的低溫環(huán)保發(fā)泡劑的顆粒粒徑更小，提高了不同組分直接的接觸面積，進一步提高均勻度。
[0010]活性助劑A、B、C的 質(zhì)量比優(yōu)選為:1- 1.5: 4:1- 1.5時，可降低分解溫度至135°C以下。
[0011]另外，為了節(jié)約本發(fā)明的活性助劑的成本，同時使得所得到的發(fā)泡劑的分解溫度最低，活性助劑優(yōu)選加入20-30份。為了節(jié)約本發(fā)明的分解控制劑的成本，將甲酰胺的量降至最低，同時，保持適當(dāng)?shù)姆纸馑俾剩纸饪刂苿﹥?yōu)選加入3-5份。為了節(jié)約本發(fā)明的甲酰胺去除劑的成本，甲酰胺去除劑優(yōu)選加入51份。
[0012]在具體實施過程中，上述步驟(3)優(yōu)選采用氣流粉碎機對物料進行粉碎，當(dāng)然，此處的粉碎步驟也可采用其他的粉碎方式，例如:機械研磨等，但是，采用氣流粉碎機的粉碎速度最快，并且，粉碎過程中不容易污染其他雜質(zhì)。
[0013]另外，上述步驟(2)中的粉碎步驟優(yōu)選為將物料粉碎至其平均粒徑粉碎為3~5微米，這樣，可大大降低返料率。
【具體實施方式】
[0014]一種低溫環(huán)保發(fā)泡劑，由AC發(fā)泡劑40-80份、活性助劑10-40份、分解控制劑1-10份、甲酰胺去除劑5~20份組成，其中，活性助劑為單一的活性助劑A或活性助劑Α、B、C三者的混合物，活性助劑A為對甲苯亞磺酸鋅、苯亞磺酸鋅、對甲苯磺酸鋅、苯磺酸鋅、檸檬酸鋅、乳酸鋅、硬脂酸鋅中的一種或若干種的組合，活性助劑B為用單甘油酯、硬脂酸、油酸中的任意一種或若干種進行表面處理的尿素或硫脲，活性助劑C為三乙醇胺、季戊四醇、甘油中的一種或若干種的組合；分解控制劑為六次甲基四胺、氮川三乙酸鈉、氮川三乙酸、乙二胺四乙酸鈉中的一種或若干種的組合；甲酰胺去除劑為丙二酸二乙酯、氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鈣中的一種或若干種的組合。
[0015]一種制備上述低溫環(huán)保發(fā)泡劑的方法，包括以下步驟:
(1)取AC發(fā)泡劑40~80份、活性助劑10~40份、分解控制劑1~10份、甲酰胺去除劑5~20份，合均勻；
(2)采用氣流粉碎機粉碎物料，將物料粉碎至其平均粒徑粉碎為3~5微米；
(3)采用300~450目過篩去除未完全粉碎粗顆粒；
(4)對粉碎篩粗后的細顆粒進行二次混合，得到低溫環(huán)保發(fā)泡劑產(chǎn)品。
[0016]當(dāng)然，上述步驟(2)也可采用其他的粉碎方式，例如:機械研磨等，但是，采用氣流粉碎機的粉碎速度最快，并且，粉碎過程中不容易污染其他雜質(zhì)。另外，上述步驟(2)中的粉碎步驟也可僅將物料粉碎至其平均粒徑粉碎為大于5微米，但是，這樣的話，過篩后，粗顆粒含量大，返料率高。 [0017]由于本發(fā)明的低溫環(huán)保發(fā)泡劑的配方中活性助劑、分解控制劑和甲酰胺去除劑均存在大量的組合方式，因此，本發(fā)明的實施例數(shù)量眾多。本 申請人:截取了部分實施例(實施例f實施例22)對制得的低溫環(huán)保發(fā)泡劑的指標(biāo)進行測定。另外，為了體現(xiàn)本發(fā)明的活性助劑、分解控制劑和甲酰胺去除劑參數(shù)限定的意義，本 申請人:還提供了 8個對比實施例(對比23~對比30)?，F(xiàn)列出本發(fā)明的實施例廣22以及對比23~30的成分組成以及成分份數(shù)(表f 2，其中，表1列出了各個實施方式中AC發(fā)泡劑的份量、活性助劑的組成成分及份量；表2列出了各個實施方式中分解控制劑的組成成分及份量和甲酰胺的組成成分及份量)。
[0018]表1
【權(quán)利要求】
1.一種低溫環(huán)保發(fā)泡劑，由AC發(fā)泡劑40~80份、活性助劑10~40份、分解控制劑1~10份、甲酰胺去除劑5~20份組成，其中，活性助劑為單一的活性助劑A或活性助劑A、B、C三者的混合物，活性助劑A為對甲苯亞磺酸鋅、苯亞磺酸鋅、對甲苯磺酸鋅、苯磺酸鋅、檸檬酸鋅、乳酸鋅、硬脂酸鋅中的一種或若干種的組合，活性助劑B為用單甘油酯、硬脂酸、油酸中的任意一種或若干種進行表面處理的尿素或硫脲，活性助劑C為三乙醇胺、季戊四醇、甘油中的一種或若干種的組合；分解控制劑為六次甲基四胺、氮川三乙酸鈉、氮川三乙酸、乙二胺四乙酸鈉中的一種或若干種的組合；甲酰胺去除劑為丙二酸二乙酯、氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鈣中的一種或若干種的組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫環(huán)保發(fā)泡劑，其特征在于:活性助劑A、B、C的質(zhì)量比為:1 ~1.5:4: 1-1.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫環(huán)保發(fā)泡劑，其特征在于:活性助劑為20-30份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫環(huán)保發(fā)泡劑，其特征在于:分解控制劑為3-5份。
5.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫環(huán)保發(fā)泡劑，其特征在于:甲酰胺去除劑為5~8份。
6.一種制備權(quán)利要求f 5所述的任一種低溫環(huán)保發(fā)泡劑的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)按照權(quán)利要求1所述的AC發(fā)泡劑、活性助劑、分解控制劑、甲酰胺去除劑的份量，混合均勻； (2)粉碎物料； (3)采用300~450目過篩去除未完全粉碎粗顆粒； (4)對粉碎篩粗后的細顆粒進行二次混合，得到低溫環(huán)保發(fā)泡劑產(chǎn)品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種制備低溫環(huán)保發(fā)泡劑的方法，其特征在于:步驟(3)采用氣流粉碎機對物料進行粉碎。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種制備低溫環(huán)保發(fā)泡劑的方法，其特征在于:步驟(2)中的粉碎步驟中將物料粉碎至其平均粒徑粉碎為3~5微米。
【文檔編號】C08J9/10GK103834055SQ201410104864
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】陳敬清, 彭本權(quán), 李德福 申請人:福建省錦浪精細化工有限公司