在物理挤出发泡工艺中过去常用氟利昂(如F11、F12)。目前国内外已普遍采用丁烷(或液化石油气)作为聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)挤出发泡的物理发泡剂。
丁烷的特性
丁烷的化学式为CH3CH2CH2CH3(简写为C4H10)。它是无色气体,闪点为-60℃,凝固点为-135℃,燃烧温度为405℃,气体相对密度为2.07(空气=1)。暴露在高浓度丁烷环境中会产生麻醉现象。
丁烷与空气混合能形成爆炸性混合物,遇火、高热有燃烧爆炸危险,爆炸极限浓度为1.9%~8.5%。前苏联规定居民区大气中丁烷最高允许浓度为200mg/m3,美国政府工业卫生学家会议(ACGIH)制定车间空气丁烷容许浓度值为1400mg/m3。
因为丁烷比F12分子量小、密度小,易于泄露,故对挤出机及发泡剂的输送加压系统的要求更高;丁烷气比空气重,易于沉积,车间和仓库内的丁烷气体浓度有一个极限值,否则将会造成重大的安全事故。因此,在用于丁烷替代CFCS时,除要满足生产工艺产品质量要求外,更重要的还要满足消防安全要求。
丁烷发泡法的安全措施要求
① 厂房与建筑:应按甲类厂房的标准;建筑物之间必须留有必要的防火间距;要有一定的泄压比(即室内体积与门窗面积比),采用丁烷时泄压比应符合GBJ 16-87 中的0.05~0.22m2/m3的规定。
② 室内通排风应符合有关的规范,使丁烷的浓度稀释到小于燃烧的极限浓度,特别是在丁烷易于泄露和释放的部位,应进行局部强制通风。同时要注意使室内空气呈单向或双向流动,而不要产生紊流,特别是强烈的紊流,以避免空气摩擦。
③ 室内地坪应平整,必要时应采取相应的处理措施。另外地坪不应采用硬性地面,而应采用柔性、摩擦不发生火星的材料建造。
④ 室内温度和湿度的控制:室内温度最好不超过30℃,否则要用水喷淋屋顶降温;空气中相对湿度低于55%时,则必须进行增湿处理。
⑤ 电器设备的处理:要严防短路,所有设备均需有接地装置,所有电器最好是防爆型的,如无可能也必须注意;其他装置高度最小要高出地坪60cm;配电柜最好采用正压保护。
⑥ 静电的防止:除在管理上采取相应的措施外,在易产生静电的地方应采用静电消除器,并进行防静电接地处理;可采用负离子吹机或交流放电式消除器,或两者并用。
⑦ 要做好防雷处理。
⑧ 要配备足够的消防设施,要有足够容量的消防水池、消火栓、卤代烃自动灭火器;除要配备固定灭火系统外,还应配备足够的移动灭火设备。