O que acontece no cloreto de polivinil espumado? -1

O cloreto de polivinil espumado ou microcelular (M-PVC) é formado por um processo chamado nucleação. As espumas microcelulares homogêneas, com um tamanho médio da célula da ordem de 10 mícrons, podem ser produzidas em PVC pelo processo de nucleação.

Nesse processo, o gás é dissolvido sob alta pressão no U-PVC liquefeito, pois está passando pelo processo de extrusão. Isso causa a criação uniforme de bilhões de pequenas bolhas que posteriormente formam células de densidades que variam de células L07 a L09/CC. O dióxido de carbono é usado como gás nucleante. A maioria do crescimento celular ocorreu nos estágios iniciais da espuma. A densidade de nucleação da bolha tem uma dependência do tipo Arhenius da temperatura.

Além disso, ao contrário das espumas microcelulares, as espumas estruturais de PVC são tipicamente caracterizadas por uma grande variação na densidade de espuma na espessura da espuma. Além disso, a nucleação pode ocorrer em temperaturas significativamente abaixo da temperatura de transição vítrea original e que uma estrutura microcelular pode ser alcançada dentro da faixa de temperaturas espumantes. A densidade de nucleação aumenta com o aumento da temperatura de espuma, mas o diâmetro médio celular permanece bastante constante ao longo da faixa de temperaturas espumantes. O tamanho pequeno das células e a alta densidade celular nas espumas microcelulares fornecem a possibilidade de espumar peças de parede fina na faixa de 0,5 a 2 mm.

Parte da estrutura celular da espuma de PVC extrudada é produzida pela decomposição térmica exotérmica do agente de espuma química (CFA). Azobisformamida (ABFA) é o CFA mais popular para PVC. Sua decomposição depende dos componentes de formulação de PVC e principalmente dos estabilizadores térmicos que estão atuando como kickers. Para a previsão da processabilidade de um composto rígido de PVC com espuma, a temperatura da decomposição (TD) do ABFA deve ser ajustada dentro da faixa da temperatura de processamento de PVC. Idealmente, o ABFA não produzirá gás até depois que o PVC se fundirá e pode formar uma vedação por fusão. Isso impede que o gás escape da tremonha da extrusora durante o processamento em escala industrial. É um CFA exotérmico que gera calor durante o processo de decomposição.

O ABFA é modificado para alterar seu TD e muitos desses CFAs estão disponíveis no mercado. Os agentes de espuma química exotérmica são de natureza orgânica e emitem gás N2 quando se decompõem. Eles libertam mais gás por grama de agente de espuma do que agentes endotérmicos e maior pressão de gás (cerca de 220cc/g). A temperatura de decomposição dos agentes de espuma exotérmica também pode ser elevada ou abaixada pela adição de kickers. Nas formulações de espuma de PVC, os estabilizadores desempenham um papel duplo, não apenas impedem a degradação térmica do polímero, mas também podem ativar a decomposição dos agentes de sopro químicos como a azodicarbonamida (ADC). Os estabilizadores de PVC que contêm chumbo, cádmio e zinco são os ativadores mais eficientes (kickers). Esses aditivos deprimem o TD do ABFA e aumentam sua taxa de decomposição. Os estabilizadores de metal misto líquido contendo os mesmos cátions mostram maior ativação devido à sua solubilidade em plastificantes. O efeito ativador dos sais básicos de metal é derivado da instabilidade dos azodicarboxilatos correspondentes que eles são formados na primeira etapa da decomposição do ABFA. Desde então, os azodicarboxilatos de chumbo, cádmio e zinco se decompõem a temperaturas mais baixas que a diamida e estes iniciam a quebra térmica do ABFA. O ABFA é o agente de espuma mais comumente usado. A ativação do ABFA por sais de metal depende da concentração e a taxa de decomposição do ABFA aumenta à medida que a quantidade de sal metálica no composto aumenta.