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納米級氫氧化鎂(VK-MHT01)作為阻燃劑,優(yōu)勢在哪里?

來(lái)源: 2020/10/28 14:18:49

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納米級氫氧化鎂(VK-MHT01)作為阻燃劑,優(yōu)勢在哪里?


1. 阻燃劑的分類(lèi)

阻燃劑按化學(xué)成份可以分為農業(yè)生產(chǎn)體系阻燃劑和無(wú)機阻燃兩大類(lèi)。

農業(yè)生產(chǎn)體系阻燃劑又分為磷系和鹵系兩個(gè)系列。由于農業(yè)生產(chǎn)體系阻燃劑存在著(zhù)分解產(chǎn)物毒性大、煙霧大等缺

點(diǎn),正逐步被無(wú)機阻燃劑所替代。無(wú)機阻燃劑主要品種有氫氧化鋁、氫氧化鎂、紅磷、氧化銻、氧化錫、氧化鉬、鉬酸銨、硼酸鋅等,其中以氫氧化鋁和氫氧化鎂因分解吸熱量大,并產(chǎn)生H2O可起到隔絕空氣作用,其分解后氧化物又是耐高溫物質(zhì),故二種阻燃劑不僅可起到阻燃作用,而且可以起到填充作用,它所具有不產(chǎn)生腐蝕性鹵氣及有害氣體、不揮發(fā)、效果好、無(wú)害、無(wú)煙、不滴等特點(diǎn)。

2.氫氧化鎂的阻燃機理

氫氧化鎂在受熱時(shí)(340-490度)發(fā)生分解吸收燃燒物表面熱量到阻燃作用;同時(shí)釋放出大量水分稀釋燃物表面的氧氣,分解生成的活性氧化鎂附著(zhù)于可燃物表面又進(jìn)步阻止了燃燒的進(jìn)行。氫氧化鎂在整個(gè)阻燃過(guò)程中不但沒(méi)有任何有害物質(zhì)產(chǎn)生,而且其分解的產(chǎn)物在阻燃的同時(shí)還能夠大量吸收橡膠、塑料等高分子

燃燒所產(chǎn)生的有害氣體和煙霧,活性氧化鎂不斷吸收未完全燃燒的熔化殘留物,從使燃燒很快停止的同時(shí)消除煙霧、阻止熔滴,是種新興的環(huán)保型無(wú)機阻燃劑。氫氧化鎂阻燃劑通過(guò)受熱分解時(shí)釋放出結合水,吸收大量的潛熱,來(lái)降低它所填充的合成材料在火焰中的表面溫度,具有舒緩聚合物分解和對所產(chǎn)生的可燃氣體進(jìn)行冷卻的作用。

3.氫氧化鎂阻燃劑的特點(diǎn)

氫氧化鎂Mg(OH)2,白色固體粉末,不溶于堿性物質(zhì),受熱分解為氧化鎂和水,加熱到340時(shí)開(kāi)始分解,430時(shí)分解速度較快,到490時(shí)完全分解。氫氧化鎂晶體屬于2價(jià)金屬水合物族,晶體結構是層狀的C d I 2型,形成連續的六邊形,Mg2+層和O H-層互相重疊,每個(gè)鎂離子被6個(gè)氫氧根離子配合從而形成Mg(OH)6八面體。標準狀態(tài)下:Mg(OH)2(s)Mg0(s)+H2O(g)△H=81.02kJ /moI,同樣作為無(wú)機阻燃劑,氫氧化鎂具有很多優(yōu)點(diǎn):1氫氧化鎂分解溫度340~ 490,能使得被填加的材料承受更高的加工溫度,有利于加快擠塑速度,縮短模塑時(shí)間。而且氫氧化鎂的分解能大、熱容高,能夠吸入更多的熱量,阻燃效果更好。(2)氫氧化鎂的粒度小,對材料加工設備磨損小,有利于延長(cháng)設備的使用壽命。(3)氫氧化鎂的減煙效果好,能中和聚合物燃燒產(chǎn)生的有毒氣體如二氧化硫、二氧化碳等。(4)原料豐富、易得,海水資源中含有大量的鎂鹽,同時(shí)還有鎂礦如菱鎂礦、白云石和水鎂石等。

 

2. 納米級氫氧化鎂(VK-MHT01)的優(yōu)勢

 

 

應用研究表明,當加入的氫氧化物粒徑減小到1um時(shí),其阻燃聚合物體系的氧指數顯著(zhù)提高。不少文獻報道隨著(zhù)粒徑的減小,無(wú)機粒子對聚合物材料有增強城韌的作用。因此,超細化成為氫氧化鎂阻燃劑的一個(gè)重要發(fā)展方向。在材料學(xué)里面,人們將超細微粒子稱(chēng)謂納米粒子,是一種介于固體和分子間的亞穩中間態(tài)物質(zhì)。納米氫氧化鎂VK-MHT01)是指顆粒粒度介于1-100 nm的氫氧化鎂。作為一種納米材料,它具有納米材料所具有的共同特點(diǎn),即小尺寸效應,量子尺寸效應,表面效應,宏觀(guān)量子效應等,用它填充于復合材料中能大大提高材料的阻燃性能、力學(xué)性能和其他性能。研究表明,采用納米Mg(OH)2的塑料阻燃性能優(yōu)于普通Mg(OH)2填充的塑料,具有更好的機械加工性、與含磷和鹵素的農業(yè)生產(chǎn)體系阻燃劑相比,納米氫氧化鎂VK-MHT01)無(wú)害,無(wú)味,且具有阻燃,填充,抑煙三重功能,是開(kāi)發(fā)阻燃聚合物的理想添加劑,已受到人們的廣泛關(guān)注。

 

研究人員研究了納米氫氧化鎂VK-MHT01)與微米氧化鎂填充聚丙烯((PP)體系的阻燃性能、流動(dòng)性能和.力學(xué)性能。實(shí)驗結果表明添加相同質(zhì)量分數Mg(OH)2時(shí),納米Mg(OH)2填充體系的阻燃性能要好于微米Mg(OH)2填充體系,并在填充量為60%時(shí)達到v-o級標準,且發(fā)煙量少,流動(dòng)性和力學(xué)性能也要好于微米Mg(OH)2填充體系。

 

 

 

5.納米氫氧化鎂VK-MHT01)阻燃劑環(huán)保發(fā)展方向

隨著(zhù)高分子材料的發(fā)展,高分子材料的易燃性日益受到了人們的重視,對阻燃劑的需求量也隨之增加。然而,隨著(zhù)人們對環(huán)境等因素提出了更加嚴格的要求,阻燃的無(wú)鹵化、性、抑煙性、無(wú)害成為未來(lái)的發(fā)展趨勢。

納米氫氧化鎂VK-MHT01)是阻燃性能好的無(wú)鹵阻燃劑,火災后不會(huì )產(chǎn)生二次污染,具有抑煙性強、無(wú)害、無(wú)腐蝕、不揮發(fā)、不析出、安全等特點(diǎn),已經(jīng)被公認是環(huán)保型阻燃劑,正因為氫氧化鎂的安全、環(huán)保特性,在塑料、電纜、橡膠等行業(yè)得到廣泛的應用。我國擁有豐富的含鎂礦物、富鎂廢棄物資源,因此,納米氫氧化鎂VK-MHT01)阻燃填料的前景是十分廣闊的。

 

 

 

 


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