大连理工大学科技成果——水镁石基复合阻燃剂制备技术

大连理工大学科技成果——复合结构纳米碳催化新
材料和新技术
一、产品和技术简介：
基于碳结构形式多样，基础结构单元多变，组合形态丰富的特点，建立了数种制备新结构高性能复合结构纳米碳催化材料的新方法和新技术，可用于乙苯氧化脱氢、催化选择氧化、催化选择加氢、氢甲酰化等高效选择催化反应。

催化剂材料的特点：
1、催化活性和选择性可调；
2、催化材料的维数和整体性可调：既可制备用于间歇反应器的粉末催化材料，亦可制备适于连续化生产的3D整体式催化材料。

3、催化材料的性质可调：能够制备出高活性的固体乳液催化剂。

4、催化材料的结构和组成可调：具有比表面积高，活性组分利用效率高，易于回收分离等优点。

二、应用范围和生产条件：
复合结构纳米碳催化剂材料或催化剂载体材料可以用于加氢、氧化、脱氢、还原等催化技术领域。

热处理设备、高压/常压反应设备等。

三、获得的专利等知识产权情况：
具有自主知识产权。

四、配图：。

一、前言近年来,氢氧化镁作为一种新型无机化工产品,在国外得到迅速发展,在氢氧化镁众多的用途中,发展最快,倍受工业界瞩目的是氢氧化镁作为阻燃剂在高分子材料中的应用。

高分子材料工业是迅速发展的行业,高分子材料在工业、农业、国防、建筑、民用各个领域有大量广泛的应用。

然而,合成高分子材料大多可燃易燃,火灾的危害已成为一个严重的社会问题。

火灾的频发迫使人们对各种合成材料提出阻燃要求。

随着阻燃法规的健全和阻燃技术的发展,人们对阻燃剂的要求越来越高,阻燃剂用量越来越大。

传统的高分子材料采用氯类、溴类、磷类、锑类作阻燃剂,该类阻燃剂受热后产生Cl-或Br-,C1-或Br-与高聚物热分解产物H+反应生成稳定的化合物HCl,抑制燃烧的连锁反应,阻断燃烧,但该类反应同时放出的大量的烟雾和卤化氢气体,刺激人们的眼睛和呼吸系统,阻碍人们逃离现场,妨碍现场的灭火和抢救工作,并且腐蚀损坏设备,造成财产损失。

专家统计,世界上因火灾事故而死亡的人中,90%以上是因为高分子材料燃烧发出的烟雾和毒性气体使人窒息而死,并非明火烧身。

由于现代在高层建筑、地铁、船舶中广泛使用着高分子聚合材料,燃烧时浓烟,卤化氢气体造成的危害已引起人们的高度重视,发展低烟、无毒、无卤“绿色”阻燃剂已成为一种趋势。

氢氧化镁阻燃剂应运而生,是伴随高分子材料迅速发展、满足人们环保要求的新型阻燃剂。

近年来,随着阻燃法规的健全和阻燃技术的发展,国内市场对阻燃剂的需求也在逐年增加,被称之为“绿色材料”的低烟、无毒、无卤阻燃剂更得到专家学者们的关注。

我研究所95年根据市场信息开始了本项目的研究开发工作,近年来在同国内外市场的磋合中进一步完善和深化了本项研究。

利用我国优势的水镁石矿物资源,采用精选—超细粉碎—表面改性—复合处理技术,制备出的氢氧化镁阻燃剂能满足PVC、EVA、PE、EPDM等各类高分子材料的应用要求,制备的复合材料产品性能指标达到国家标准。

二、氢氧化镁阻燃机理、工作难点及本项目研究内容1.氢氧化镁阻燃机理氢氧化镁,氢氧化铝、水滑石、铝酸钙同为无机填料型矿物阻燃剂,它们均在受热时分解并放出水蒸汽,该类材料能用于高分子材料作阻燃剂,就是利用这一特性。

大连理工大学科技成果——用于脱色废水的无机混凝剂
FMC制备技术
一、产品和技术简介：
本技术是利用铁镁等金属离子聚合制备的用于颜料废水混凝脱色剂，与常规的PAC相比性能提高30%以上。

二、应用范围和生产条件：
废水处理系统。

加热、搅拌设备等普通化工设备。

三、获得的专利等知识情况：
专利授权
四、规模与投资、成本估算：
200万元年产能力100万吨
3-10元/公斤。

五、提供技术的程度和合作方式：
技术服务。

六、产业化程度
经过实验室详细的研究和测试，根据需求如果进行中试更好，也可以直接生产或工业设计。

水镁石阻燃剂的阻燃机理概述水镁石，又称“氢氧镁石”，为白色、灰白色或淡黄色的半透亮晶体状矿石，是自然界中含镁较高的矿物之一，典型的低热液蚀变矿物。

水镁石中含MgO69.12%，H2O30.88%，相对分子量58.32，密度2.38—3.4，折射指数1.581，分解温度340℃（脱水分解），与方解石、水菱镁矿、方镁石等共生，又或存在于白云岩中。

在已发觉的矿床中，有两种类型的水镁石，即块状水镁石和纤维水镁石。

水镁石的结构为理想的八面体片，属六方晶系矿物，具有明显的层状结构，其中的（OH—）为六方型紧密聚积，每一个单元由两层OH—与夹于其间的一层Mg2+构成，层间由很弱的氢氧键相连，因此易与水形成氢键，能在水中呈悬浮液。

水镁石经超细粉碎并作表面处理制取无机无卤阻燃剂是近来几年备受关注的热点课题。

氢氧化镁是近年来开发的一种新型无机阻燃剂，具有阻燃、消烟、防滴、填充等多重功能，与同类无机阻燃剂相比，它是一种添加型高抑烟阻燃剂，具有更好的抑烟效果。

通过对水镁石粉体表面改性，水镁石具有与合成氢氧化镁相同的热行为。

在填充量为40wt%以上时，水镁石复合材料具有明显的阻燃抑烟效果。

氢氧化镁也是一种新型的无卤阻燃剂，它的分解温度高、热稳定性好、无毒无烟、抑烟效果明显且不产生二次污染，可以作为高性能无机阻燃剂应用于高分子材料中。

氢氧化镁超细粒子还可成为功能性高分子复合物和纤维加强物质与其它制剂复合使用，可以改善高分子材料的其它性能，如机械强度，软化温度，制品表面亮度，绝缘性能，抗静电性能。

水镁石可广泛用于阻燃聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、ABS及其共混物、乙烯—醋酸乙烯共聚物（EVA）、HIPS、PA、聚酰亚胺、含氟聚合物、环氧树脂、橡胶、涂料等。

另外，水镁石也常与其他阻燃剂共同阻燃复合材料，从而获得更好的阻燃效果。

水镁石与氢氧化镁具有相同的阻燃机理，反应方程式如以下公式所示：Mg（OH）2MgO+H2O水镁石的阻燃机理重要有以下几点：（1）分解释放出的水汲取大量热量，从而降低了阻燃聚合物材料表面火焰的温度，延缓其降解或使之难燃；（2）产生的大量水蒸气可以覆盖火焰，降低燃烧区可燃气体和氧气的浓度；（3）分解生成的产物是氧化镁保护膜，在聚合物表面起着热传质屏障层的作用；另外氧化镁还可以中和燃烧过程中所产生的酸性和腐蚀性气体；（4）水镁石还可以把聚合物分解产生的CO转化成CO2，从而削减有毒可燃性气体的产生。

水镁石复合阻燃材料的研究进展薛海燕;焦婵媛;孙志鹏;唐国辉【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)012【摘要】With the development of economy and productivity, polymer materials have been applied in more and more fields. Polymer materials added environment-friendly flame retardants are the focus in recent years. Halogen-free, low-smoke, low-toxic and high-efficient new flame retardants are the research directions of the flame retardants. Inorganic flame retardant brucite has been widely applied in various kinds of flame retardants, and has achieved quite good flame retardancy. The research progress of different types of brucite composite flame retardants was reviewed, which will provide some references for future research and application.%随着经济和生产力发展, 高分子材料被应用在越来越广泛的领域.在高分子材料中添加环境友好型阻燃剂是近年来的研究重点, 无卤、低烟、低毒、高效新型阻燃剂是当今阻燃剂的研究方向.无机阻燃剂水镁石被越来越广泛的应用在各类阻燃材料中, 并取得了相当不错的阻燃效果.本文主要对不同类型的水镁石复合阻燃材料的研究进展做一综述, 为今后的研究和应用提供一定的参考依据.【总页数】3页(P34-36)【作者】薛海燕;焦婵媛;孙志鹏;唐国辉【作者单位】新疆产品质量监督检验研究院,新疆乌鲁木齐 830011;新疆乌鲁木齐市食品药品检验检测中心,新疆乌鲁木齐 830063;新疆产品质量监督检验研究院,新疆乌鲁木齐 830011;江苏沃因思能源管理科技有限公司,江苏淮安 223001【正文语种】中文【中图分类】TQ【相关文献】1.聚合物/纳米复合阻燃材料的研究进展 [J], 罗军2.聚合物与纳米复合阻燃材料研究进展 [J], 尹延柏;韩嘉;张雅莉;刘涛;3.聚合物基水滑石-石墨烯复合阻燃材料的研究进展 [J], 安文;马建中;徐群娜4.黏土矿物基纳米复合阻燃材料的研究进展 [J], 解维闵;梁晓正;赵晓光;杨华明5.聚合物/纳米无机填料复合阻燃材料的研究进展 [J], 吴乐;兰建武;陈玲玲;任元元;刘波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。