Добавление некоторых наполнителей в пластик может улучшить определенные свойства пластика, что делает его более подходящим для определенных специализированных применений. Чтобы уменьшить плотность и твердость пластика или улучшить его тепловую или акустическую изоляцию, идеальным наполнителем являются пустоты. Пластмассы, содержащие пустоты или пеноподобные структуры, классифицируются как пенопласты. В зависимости от степени вспенивания, то есть объемной доли пены, вызванной пустотами, свойства пенопластов могут существенно отличаться от базового пластика. Пенный агент переменного тока представляет собой химическое вещество, которое может быть добавлено в пластик, и в соответствующее время во время обработки он выделяет газ для образования пузырьков в пластике. Образование пенопласта обычно можно разделить на четыре этапа.
Пенный агент переменного тока образуется путем окисления мочевины, проявляясь в виде светло-желтого или оранжево-желтого кристаллического порошка. Молекулярная масса пенообразователя переменного тока составляет 116, а теплота разложения-359,9 Дж/г ° С. Газ, выделяющийся при разложении, в основном состоит из азота (65%), окиси углерода (32%) и небольшого количества двуокиси углерода (3%). Твердые остатки от разложения-это прежде всего биурет, циануровая кислота и уразол. Он имеет легкий запах аммиака при разложении, не горюч и самозатухает. Он стабилен при хранении при комнатной температуре и может считаться нетоксичным. Должный к своим превосходным характеристикам, пенообразователь АК широко использован, особенно в жестких ПВК, который пенят профилях.
Пенный агент переменного тока должен быть полностью и равномерно диспергирован в полимере, который обычно находится в жидком или расплавленном состоянии. На этой стадии пенообразователь AC может образовывать настоящий раствор в полимере или просто быть равномерно диспергированным в полимере, образуя двухфазную систему.
После образования большого количества отдельных пузырьков система становится такой, где газ диспергируется в жидкости. В этот момент часто добавляют нуклеирующие агенты, чтобы способствовать образованию многочисленных маленьких пузырьков. Нуклеатирующие агенты обычно представляют собой очень мелкие инертные частицы, которые обеспечивают сайты для образования новой газовой фазы.
Первоначально сформированные пузырьки непрерывно расширяются по мере того, как газ диффундирует и проникает через полимер в пузырьки. Если этот процесс продолжается достаточно долго, отдельные пузырьки начнут соприкасаться друг с другом. Если стенки, разделяющие отдельные пузырьки, разрываются, через это слияние образуются более крупные пузырьки. Если пена в основном образована взаимосвязанными пузырьками, она называется пеной с открытыми порами. Если пена образуется из не связанных между собой пузырьков, она называется пеной с закрытыми порами. Если пузырьковая коалесценция продолжается неограниченно, пена разрушается, поскольку газ полностью отделяется от полимера.
Когда вязкость полимера увеличивается и пузырьки больше не могут расти, пена стабилизируется. Повышение вязкости полимера может быть достигнуто путем охлаждения, сшивания или другими способами.