عوامل پف زا در تولید فوم و فوم سازی

افزودنی های پلیمر  (عوامل پف زا)

عوامل پف زا به منظور تولید فوم‌های پلیمری سلولی (cellular polymers) یا expanded plastics در کارخانه های فوم سازی به پلیمر اضافه می شوند.

سلولها می توانند بطور کامل بسته یا باز باشند. فوم های پلیمری دارای چگالی بین ۱,۶ تا ۹۶۰ کیلوگرم بر متر مکعب هستند.

فوم‌های پلیمری دارای نسبت استحکام به وزن بالا، عایق صوتی و حرارتی عالی و جذب انرژی ارتعاشی خیلی خوبی هستند.

فوم‌های پلیمری می توانند به طریق مختلفی تهیه شوند، از قبیل: ۱-  تزریق گاز بطور مکانیکی درون پلیمر، و یا ۲- استفاده از عوامل شیمیایی.

روش های فوم سازی

معمولترین روشهای فوم سازی عبارتند از

١ . تجزیه حرارتی عوامل پف زای شیمیایی که تولید نیتروژن، مونواکسیدکربن و دی اکسید کربن می کنند.

یک نمونه از این عوامل پف زا  در فوم سازی ، آزودی کربن آمید است، که بطور گسترده در تولید فوم‌های پلی اولفین های تجاری استفاده می‌شود.

٢. استفاده از گرما برای تبخیر مایعات با نقطه ذوب پایین مانند پنتان و هپتان برای تولید فوم‌های پلی استایرن، و متیلین کلراید و برای تولید فوم‌های انعطاف پذیر پلی اورتان وPVC

٣. عمل تبخیر توسط برهم کنش حرارت زای گازهای تولید شده در طول پلیمریزاسیون. این در برهمکنش ایزوسیانات با آب که تولید دی اکسیدکربن می کند معمول است.

۴. گسترش دادن گازغیرقابل حل در پلیمر با کاهش فشار فرآیند.

گام های اساسی در فرایند فوم سازی

گامهای اساسی در فرآیند فوم سازی عبارتست از جوانه زنی سلول، بسط یا رشد سلول و پایداری سلول.

جوانه زنی سلول موقعی رخ می دهد که در یک دما و فشار مشخص، قابلیت انحلال گاز کاهش یافته، و اشباع شود و با خرج گازهای اضافی حباب تشکیل شود.

برای شکل گیری اولیه حباب باید عوامل هسته زا اضافه شود.

به منظور کاهش تحرک سیالات و دانسیته مواد واستحکام بهتر با تزریق یک فاز گازی در آنها فوم میسازند که برای موارد مختلف در صنایع گوناگون به کار میرود.
پلیمرهای که در ساخت فوم استفاده میشود به طور کلی دو دسته گرما نرم و گرما سخت تقسیم می‌شود

به این منظور بسته به نوع پلیمر به کار رفته در فوم نحوه تولید انها متفاوت است.

انچه برای فوم‌های مختلف اهمیت دارد نوع پلیمر و گازی است که در ان تزریق میشود، پلی استایرن، پلی یورتان ، فنلیک، اوره فرمالدئیک ، پلی وینیل کلراید وینیل الکل فرمالدئید ، موادی هستند که در کارخانه های فوم سازی بسته به نوع کاربردشان از انها فوم میسازند.

ساختار فوم‌های پلیمری

فوم جسمی است که از دو فاز مختلف گاز و جامد تشکیل شده است .

ساختار فوم‌های پلیمری

در مورد فوم‌های پلیمری فاز جامد از پلیمر ساخته شده است .

در یک توده فومی دو نوع فضای خالی در بخش پلیمری می‌تواند وجود داشته باشد که آنها را سلول می نامند .

از این رو دو نوع سلول شامل باز و بسته در فوم‌ها وجود دارند . در مورد فوم‌های سلول باز فاز گاز موجود نیز پیوسته است در حالی که در فوم‌های سلول بسته فاز گاز ناپیوسته است .

نوع سلول شدیداً خواص مکانیکی و حرارتی فوم‌های پلیمری را تغیر می دهد .

منبع عوام پف زا در تولید فوم

https://en.wikipedia.org/

https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/blowing-agent