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一文了解超细丹东氢氧化镁粉体的阻燃机理及其表面改性

2020-04-18  来自: 凤城市凤华镁业有限公司 浏览次数:24
       丹东氢氧化镁是白色粉末状的六角形或无定形的片状结晶,是一种重要的无机化工产品,在国民经济中有着举足轻重的作用和地位。在材料加工、环境保护、食品加工、医疗卫生等方面都有着广泛的应用。

与有机阻燃剂相比,无机阻燃材料因在火场中不会产生大量有毒有害气体,便于人员的逃生而受到广泛关注。氢氧化镁具有无毒、无卤、抑烟、价廉及耐高温等特性,是一种绿色环保的无机添加型阻燃剂。其阻燃机理和特点如下:

1.氢氧化镁热分解产生的水蒸气可有效稀释氧气浓度,阻碍燃烧;

2.氢氧化镁的热容大,热分解过程中可有效降低高分子基材所吸收的热能,使高分子基材的热分解有所延缓;

3.氢氧化镁形成的表面炭化层可以延缓燃烧,并能够抑制分解气体的燃烧;

4.氢氧化镁分解吸收大量的热量,降低被阻燃材料的温度,可有效延缓高聚物分解速度;

5.氢氧化镁热分解产生的氧化镁本身就是优良的耐火材料,覆盖于高分子基材表面能够隔绝空气使燃烧受阻;

6.氢氧化镁用作阻燃剂时添加量较大才能提高高聚物的难燃性。

氢氧化镁的表面改性

作为添加型无机阻燃剂,需要较大的添加量才能达到高阻燃的要求,为解决大量添加时给材料力学性能带来的负面影响,目前对Mg(OH)2阻燃剂的研究主要是从超细化、表面极性的改进、低团聚性等方面取得突破来提高性价比。

偶联剂改性

偶联剂改性是偶联剂与超细粉体表面发生化学偶联反应,两组分之间除了范德华力、氢键或配位键相互作用外,还有离子键和共价键的结合。偶联剂分子必须具备两种基团:能与无机纳米粒子进行反应的极性基团和与有机物具有反应性或相容性的基团。通过偶联剂处理,高表面能的纳米粒子与低表面能的有机体有较好的亲和性。根据中心原子的不同,可将偶联剂分为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、锆铝酸盐偶联剂、铝钛复合偶联剂等。

表面活性剂改性

表面活性剂分子结构的特点是含有疏水基和亲水基。表面活性剂的类型很多,包括阴离子型、阳离子型以及非离子型等,如高级脂肪酸及其盐、醇类、胺类和酯类等,其分子的一端为长链烷基,结构与聚合物分子相近;另一端为羧基、醚基、氨基等极性基团,可与氢氧化镁粒子发生吸附或化学反应,而附着在氢氧化镁粉末表面,又因表面活性剂的烃基与高聚物有亲和性,抑制了氢氧化镁粉体的团聚现象,所以经表面活性剂表面改性的氢氧化镁在橡胶和塑料中有较好的分散性。

超细氢氧化镁表面改性效果的评价方法

丹东氢氧化镁表面改性效果的评价方法可分为直接法和间接法两种。

直接法:改性氢氧化镁表面性能可以通过考察改性粉体填充形成的制品性能,特别是力学性能便可对改性效果作出直接评价,如以最终复合材料制品的氧指数、冲击强度、挠曲强度、拉伸强度、伸长率、热变形温度、硬度及熔体流变性等参数。但这种方法的缺点是工艺线路及过程都比较复杂。

间接法:是通过改性物料的一些参数来表征粉体表面改性效果,例如接触角、粘度、亲油性和平均粒径等方法,这些方法在实际生产中简便、直观地反映了粉体的改性效果。也可采用先进的分析测试手段对超细粉体表面改性机理进行分析并评判其改性效果。

超细丹东氢氧化镁的表面改性技术与其它众多学科密切相关,涉及胶体化学、有机化学、结晶学、纳米材料学、现代仪器分析与测试等诸多领域。其改性机理、改性方法及设备,改性效果表征技术等仍待进一步的研究与完善。

 

关键词: 丹东氢氧化镁           

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