纳米级氢氧化镁阻燃剂
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氢氧化镁阻燃剂
分子式:Mg(OH)2 分子量:58.33
产品性质
作为无卤阻燃剂,氢氧化镁优越于氢氧化铝。
它的硬度比氢氧化铝低,加工时对设备磨损较小;氢氧化镁的热分解温度高为340~390℃(氢氧化铝为200℃)、热熔高为1.37KJ/g(氢氧化铝为1.17KJ/g),氢氧镁阻燃复合材料能够承受更高的加工温度;阻燃效果好、而且抑烟效果也比氢氧化铝好;氢氧化镁还具有促进聚合物碳化的作用;价格也比氢氧化铝低10~30%。
我司在华南理工大学粉体表面处理技术的基础上,引进全套台湾研磨生产线,进一步研发成功的独有配方复合型活化阻燃剂,能够改善阻燃剂分散性同时又增强其与高分子基体的相容性,改善加工性能,提高产品的综合性能,属于国内首创。
技术指标
项目指标
Mg(OH)2≥94
MgO(%)≥65
失水温度℃300℃以上
水分(105℃)≤0.5
白度%≥94
目数3000~7000目
产品用途
我司AMH阻燃剂性能、价格、加工、应用等综合性能优越,可与国外进口的同类产品相媲美,是EV A、PE、PP、PVC、PA、PS、PBT、ABS、尼龙等树脂的优良阻燃剂和添加剂。
已被生产低烟无卤阻燃电线电缆、阻燃铝塑板、挤塑制品、阻燃电器、环保涂料等企业广泛应用于生产中。
包装、运输、贮存
1. 25kg/袋,内衬聚乙烯薄膜袋,外覆编织袋(或客户指定包装)。
2. 产品应存放于室内通风干燥库房,避免日晒雨淋。
氢氧化镁阻燃剂简介氢氧化镁简称MH,分子式Mg(OH)2,分子量重58.33.白色粉末,相对密度 2.39.折射率 1.561-1.581.在300℃以下稳固,320℃开端分化,生成氧化镁和水,430℃时分化速度最快,490℃时分化完结.溶于烯酸和铵盐溶液,不溶于水.乙醇.氢氧化镁不但有阻燃感化,还有一眼功效,无毒.无腐化性,多种机能优于氢氧化铝,安然便宜,属于环保型无机阻燃剂.阻燃机理氢氧化镁在受热时(340-490度)产生分化接收燃烧物概况热量到阻燃感化;同时释放出大量水分稀释燃物概况的氧气,分化生成的活性氧化镁附着于可燃物概况又进一步阻拦了燃烧的进行.氢氧化镁在全部阻燃进程中不单没有任何有害物质产生,并且其分化的产品在阻燃的同时还可以或许大量接收橡胶.塑料等高分子燃烧所产生的有害气体和烟雾,活性氧化镁不竭接收未完整燃烧的融化残留物,从使燃烧很快停滞的同时清除烟雾.阻拦熔滴,是一种新兴的环保型无机阻燃剂.分类阻燃剂按化学成份可以分为有机阻燃剂和无机阻燃两大类.有机阻燃剂又分为磷系和卤系两个系列.因为有机阻燃剂消失着分化产品毒性大.烟雾大等缺陷,正慢慢被无机阻燃剂所替代.无机阻燃剂重要品种有氢氧化铝.氢氧化镁.红磷.氧化锑.氧化锡.氧化钼.钼酸铵.硼酸锌等,个中以氢氧化铝和氢氧化镁因分化吸热量大,并产生H2O可起到隔断空气感化,其分化后氧化物又是耐高温物质,故二种阻燃剂不但可起到阻燃感化,并且可以起到填充感化,它所具有不产生腐化性卤气及有害气体.不挥发.后果持久.无毒.无烟.不滴等特色.活性氢氧化镁:活性氢氧化镁阻燃剂,普遍运用于橡胶.化工.建材.塑料(聚丙烯.聚乙烯.聚氯乙烯.三元乙丙橡胶)及电子.不饱和聚酯和油漆.涂料等高分子资估中,特别是对矿用导风筒涂覆布.PVC整芯运输带.阻燃胶板.蓬布.PVC电线电缆料.矿用电缆护套.电缆附件的阻燃.消烟抗静电,可代替氢氧化铝,具有优秀的阻燃后果.种类间比较今朝国内氢氧化铝用量较多,但跟着高聚物加工温度的进步,氢氧化铝易分化,降低阻燃感化,氢氧化镁较氢氧化铝具有如下长处:①氢氧化镁热分化温度达330℃,比氢氧化铝高100℃,故有利于塑料加工温度的进步,加速挤塑速度,缩短模塑时光;②氢氧化镁与酸的中和才能强,可较快地中和塑料燃烧进程产生的酸性气体SO2.NOx.CO2等;③氢氧化镁分化能高,有利于接收燃烧热,进步阻燃效力;④氢氧化镁抑烟才能强.硬度小,对装备摩擦小,有助于延伸临盆装备寿命.氢氧化镁阻燃剂的改性研究氢氧化镁阻燃剂的阻燃后果很低,单独运用时添加量须要在50%以上时才具有较好的阻燃后果,但如许影响了聚合物质料的加工机能和物理力学机能.为此,人们常对氢氧化镁进行概况处理,并与其他阻燃剂混杂运用,构成复合的阻燃系统,削减氢氧化镁用量,进步阻燃后果.1.1 概况改性氢氧化镁是一种极性很强的无机化合物,其晶体在偏向有微不雅内应变,晶体概况带有正电荷.具有亲水性,和亲油性的聚合物分子的亲和力欠,晶粒趋势于二次凝集;同时,氢氧化镁与聚合物的界面产生闲暇,导致疏散性很差.为了改良氢氧化镁与聚合物间的粘结力和界面亲和性,采取概况改性剂对其进行概况处理是最为行之有用的办法之一.氢氧化镁阻燃剂经常运用的概况改性剂是偶联剂和阴离子概况活性剂.1·1·1 偶联剂硅烷偶联剂是一类具有特别构造的低分子有机硅化合物,对改良聚合物质料的强度和耐热性的后果较为凸起,经常运用来处理纤维状或其它纵横比较大的填料;钛酸酯偶联剂能付与聚合物质料较好的分解机能,即加工温度下优越的流淌性和运用温度下兼具高的强度和韧性,个中对改良抗冲击机能较为明显,一般处理氢氧化镁的均为单烷氧基钛酸酯.研究标明,用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂概况处理的氢氧化镁填充聚丙烯材料,其曲折模量分离比未改性时进步了100%和70%.1·1·2 阴离子概况活性剂主如果高等脂肪酸及其衍生物,活性剂分子的亲水基与亲油基分离与氢氧化镁和聚合物质料产生互相感化,产生化学反响或物理吸附,加强了两者之间的有机接洽,进步了氢氧化镁在聚合物质估中的相容性和疏散性,从而改良材料的力学机能.上述的概况改性剂不但可以单独运用,也可以复配运用.日本曾有专利报导,将硅烷偶联剂与硬酯酸钙.油酸镁混杂在一路,对氢氧化镁进行概况改性处理,既达到改良氢氧化镁概况机能的目标,又能在聚合物质料燃烧时形成优越的碳化构造,进一步进步了材料的阻燃及机械力学机能.1.2 与其他阻燃剂构成复合阻燃系统氢氧化镁除可以单独填充聚合物质料外,还可以和其他阻燃剂如红磷.氢氧化铝.卤系阻燃剂等复合运用.少量增效剂的添加可以降低氢氧化镁的填充量,明显地改良材料的阻燃及机械机能.1.2.1 与氢氧化铝的协同效应氢氧化铝的分化温度比氢氧化镁低100℃,将两者并用可以在235~455℃规模内均消失脱水吸热反响,可以在较宽规模内克制高分子材料的燃烧.是氢氧化镁和氢氧化铝总含量为50份时与高密度聚乙烯共混料的差热剖析数据. Mg(OH)2及Al(OH)3填充HDPE 氧指数变更图标明氢氧化镁和氢氧化铝各自的氧指数OI为26.28,当Mg(OH)2∶Al(OH)3为30∶20和40∶10时,OI可达30,标明两者有明显协同感化.还有一些文献报导,氢氧化镁与氢氧化铝在聚合物中添加量达到1∶1时,阻燃协同效应最佳.1.2.2 与红磷的协同效应红磷可以作为阻燃剂单独运用,燃烧时先被氧化成磷酸非燃性液态膜,进而脱水生成聚偏磷酸,聚偏磷酸是很强的脱水剂,在高温下使聚合物概况形成碳化层,起到阻燃感化.但红磷本身可燃且吸湿性很强,单独运用后果不睬想,限制了其在聚合物中的大量添加.然而它倒是很好的阻燃增效剂,研究发明,在氢氧化镁或氢氧化铝阻燃的聚合物质估中添加少量红磷,可以明显加强聚合物的热稳固性,进步阻燃机能,产生协同效应.郭锡坤等以为,产生协同效应的机理是因为氢氧化镁和氢氧化铝在高温下脱水,有利于促进红磷充分转化为磷酸和聚偏磷酸,而聚偏磷酸的强烈脱水感化又促使氢氧化镁和氢氧化铝的脱水反响进行得更完整.经由过程互相促进,使三者自身的感化能更充分施展,从而加强了脱水吸热.成炭结焦隔氧隔热等阻燃感化,表现出协同效应.1.2.3 与卤系阻燃剂的协同效应卤系阻燃剂具有很强的阻燃机能,但其燃烧时发烟量大一向是难以解决的缺陷.氢氧化镁具有很好的抑烟后果,是以人们对二者的复合运用进行了较多研究.崔永岩等研究了在含溴锑阻燃剂的聚丙烯中添加不合份量的氢氧化镁对材料氧指数的影响,以为在低添加量时产生干扰感化,高添加量时产生协同效应.临盆厂家深圳市宏泰基实业有限公司是一家致力于环保型阻燃剂研发.临盆和发卖为一体的专业厂商.公司成立于2004年,厂房占地面积约3000多平米,车间情况安静卫生,装备先辈齐备,公司现有技巧研发人员12人,一线工人五六十人.宏泰基实业将建立谨小慎微.克意朝上进步的企业精力,一步一个脚印的稳步成长.宏泰基在环保阻燃剂方面已取得了必定成绩,失去自立开辟的改性氢氧化镁.改性氢氧化铝.微胶囊红磷.改性硼酸锌.无卤阻燃剂.高效化学改性阻燃剂等一批环保型阻燃剂.产品在实践中不竭成熟,克意使本身的产品相符国际环保请求:①欧盟ROHS指令②索尼SS-00259尺度. 氢氧化镁.氢氧化铝等阻燃剂产品获得了宽大客户的一致承认.姑苏市博洋化学品有限公司是一家集研发.临盆.发卖为一体的专业化学品企业.公司重要从事光伏太阳能及半导体行业电子化学品.水处理化学品.化工原料.....丹东天赐阻燃材料科技有限公司有关氢氧化镁的产品:高纯氢氧化镁.氢氧化镁氢氧化镁水处理.氢氧化镁脱硫剂.氢氧化镁阻燃剂.深圳市锦龙(昊)辉实业有限公司辽阳富达化公司(南海办)上海城锐工商业公司等公司都是临盆氢氧化镁产品的公司.国外商标有MagShield M,S(美国).FR-20(以色列).价钱氢氧化镁是今朝正推广的无公害无机阻燃剂,它在临盆.运用和放弃进程中均无有害物质排放,不影响是指电断气缘性,并且还能中和燃烧进程中产生的酸性与腐化性气体,是一种情况呵护型绿色阻燃剂.氢氧化镁是无卤阻燃剂系列产品中最便宜的阻燃剂,其道理是在340度时释放出结晶水一向到490度,温度再高消融,氢氧化镁具有消烟阻燃环保等特征,就是单独运用添加量大,如今2500元阁下一吨.汗青与远景瞻望氢氧化镁作为阻燃剂正式投入工业化临盆始于1978年,之后,关于氢氧化镁的基本研究和运用研究日趋繁华.不竭深刻,几乎历次国际阻燃学术研究会上都有这方面的内容.美国事世界上氢氧化镁产量最大的国度,据Walter的剖析,1997年美国氢氧化镁的产量达到37万t,个中作为阻燃剂运用的氢氧化镁总量为 1.5~2.0万t.今朝的年增长率为8%,跟着阻燃剂无卤化趋势的成长,估计到2005年,年增长率会达到10%~15%.日本是氢氧化镁阻燃剂工业化临盆最早的国度,1975年协和公司成功研制了特别大晶粒.低概况积的氢氧化镁阻燃剂,随后三菱公司又将氢氧化镁与聚丙烯制成阻燃复合伙料投放市场.今朝日本氢氧化镁的临盆厂家已超出10家,临盆才能达到50万t,个顶用于阻燃剂的氢氧化镁超出2.4万t,且以10%~12%的年增长率在增长.欧洲阻燃剂的消费量1995年为26万t,无机阻燃剂氢氧化镁和氢氧化铝占统治地位,约占48%.个中氢氧化镁仍呈增长势头,到2000年增长率约为6%~8%.我国氢氧化镁阻燃剂的开辟运用起步较晚,80年月以来,有杭州化工研究所.江苏海水分解运用研究所等对其制作工艺和运用进行了研究.今朝的临盆厂家许多,年现实总产量已达到1000万t.而我国临盆氢氧化镁的资本种类和起源上与日底细比具有无可争议的优势,与美国比拟也八两半斤,在青海盐湖储藏着MgCl232亿t.MgSO416亿t,还有丰硕的卤水资本,山东潍坊也蕴含着大量的卤水资本,并且潍坊作为中国的阻燃基地,在氢氧化镁这个产品中具有较为成熟的技巧资本,尤以潍坊海鲁镁业.潍坊化工场等厂家.这些前提对成长氢氧化镁阻燃剂都是十分有利的.跟着氢氧化镁阻燃剂研究的深刻和运用规模的扩展,氢氧化镁阻燃剂的往后成长趋势应向以下几个方面.1.简化氢氧化镁制备工艺,削减水镁矿破碎摧毁的能耗问题.2.阻燃剂力度超细化:当氢氧化镁阻燃剂的添加量增长时,为了更好施展阻燃后果及削减对力学机能的影响,应之辈超细氢氧化镁,可以像纳米级氢氧化镁阻燃剂成长.3.概况活性处理技巧:针对不合的材料选择适合的概况活性剂及最佳用量,进步氢氧化镁阻燃基于高分子聚合物的相容性.4.协同复合技巧:积极开展复合阻燃剂的研究,选择适合的阻燃剂与氢氧化镁阻燃剂相合营,有用地进步系统的阻燃剂机能,解决氢氧化镁高添加量所带来的聚合物力学机能大幅度降低的问题.。
纳米氢氧化镁
产品描述:
纳米级氢氧化镁产品具有纯度高、流动性好、粒度超细化、纳米片状结构的特点,是天然氢氧化镁、矿石和普通合成氢氧化镁产品所无法比拟的,纳米氢氧化镁分子式Mg(OH)2,相对分子质量58.30。
白色微细粉,无毒、无味、无腐蚀,相对密度2.36。
折射率1.561。
350℃开始分解,430℃时分解迅速,490℃时全部分解。
溶于强酸溶液及铵盐溶液,不溶于水。
技术指标
型号
SH880SH888
指标
外观白色微细粉末白色微细粉末Mg(OH)2含量≥99≥99
表观密度0.2--0.4g/cm30.2--0.4g/cm3
灼烧失量≤30%≤30%
酸不溶物≤0.1≤0.1
ph值(10%水悬浮液)8-98-9
铁≤0.01≤0.01
水份≤0.3≤0.3
白度≥93≥93
粒径≤1um≤1um
有机表面处理无处理
用途:本品具有阻燃、消烟、防滴、填充等多重功能:
1、为作为添加型高抑烟阻燃剂广泛应用于各种复合材料(如EVA、PP、PE、PVC、PS、ABS等);
2、可制备各种无卤低烟阻燃复合功能材料,主要有电缆护套料、绝缘料、改性PP、热收缩塑
料等;
3、不饱和树脂、聚脂、油漆和涂料。
4、环境友好型催化材料,将其应用于酯化反应、烷基化反应等。
5、选择性紫外阻隔材料,作为光稳定剂。
6、特种军工材料。
包装:内塑料薄膜外纸塑复合袋,20公斤/袋
细微之处见真情,纳米改性两相亲!。
纳米级氢氧化镁阻燃剂的研究现状氢氧化镁作为阻燃剂的阻燃机理为:氢氧化镁受热分解时,释放出H2O,同时吸收大量的潜热,这就降低了树脂在火焰中实际承受的温度,具有抑制高聚物分解和可燃性气体产生的冷却效应。
分解后生成的MgO 是良好的耐火材料,也能帮助提高树脂抵抗火焰的能力,而且氢氧化镁的热分解温度高达340 ℃,因此,其阻燃性能十分优越。
但普通氢氧化镁用于聚合物阻燃的主要缺点是阻燃效率低以及与基体的相容性差,要使材料的阻燃性能达到一定要求,氢氧化镁的添加量通常要高达50 %以上,这样会对材料的力学性能和加工性能影响很大,难以达到使用要求。
为了使氢氧化镁能更好地用于塑料阻燃,国内外不少研究机构已成功地开发出了不同性能的氢氧化镁。
美国Solem 公司开发出了分散性良好,加工温度可达332 ℃的优质氢氧化镁。
日本协和化学工业自1973 年开始研究特殊大晶粒,低比表面积的氢氧化镁,1975 年研究成功。
该机构最近又开发出了氢氧化镁薄片状粒子和纤维状结晶,但该项技术并未公开。
大连理工大学也曾研制出晶粒尺寸大、比表面积小、具有优良阻燃性能的新型氢氧化镁。
江苏海水综合利用研究所、兰州化学工业公司研究院以及中科院青海盐湖研究所等相继致力于研制特殊晶形的氢氧化镁阻燃剂。
应用研究表明:当加入的氢氧化物粒径减小到 1 µm 时,其阻燃聚合物体系的氧指数显著提高。
不少文献报道随着粒径的减小,无机粒子对聚合物材料有增强增韧的作用。
因此,超细化成为氢氧化镁阻燃剂的一个重要发展方向。
在材料科学里面,人们将超细微粒子称谓纳米粒子,是一种介于固体和分子间的亚稳中间态物质。
纳米氢氧化镁是指颗粒粒度介于1~100 nm 的氢氧化镁,作为一种纳米材料,它具有纳米材料所具有的共同特点,即小尺寸效应,量子尺寸效应,表面效应,宏观量子效应等,用它填充于复合材料中能大大提高材料的阻燃性能、力学性能和其它性能。
研究表明,采用纳米Mg(OH)2的塑料阻燃性能优于普通Mg(OH)2填充的塑料,具有更好的机械加工性,与含磷和卤素的有机阻燃剂相比,纳米氢氧化镁无毒,无味,且具有阻燃,填充,抑烟三重功能,是开发阻燃聚合物的理想添加剂,已受到人们的广泛关注。
姚佳良等研究了纳米氢氧化镁与微米氢氧化镁填充聚丙烯(PP)体系的阻燃性能、流动性能和力学性能。
实验结果表明:添加相同质量分数Mg(OH)2时,纳米Mg(OH)2填充体系的阻燃性能要好于微米Mg(OH)2填充体系,并在填充量为60 %时达到V-0 级标准,且发烟量少,流动性能和力学性能也要好于微米Mg(OH)2填充体系。
1 制备方法液相化学法是目前广泛采用的制备纳米氢氧化镁粉体的方法,已用于制备纳米Mg(OH)2的液相法有:直接沉淀法、水热反应法等。
1.1 直接沉淀法直接沉淀法是在金属盐溶液中加入沉淀剂,仅通过沉淀操作从溶液中直接得到某一目标金属的纳米颗粒沉淀物,将阴离子从沉淀中除去,经干燥即可得到纳米粉体。
常见的沉淀剂有NaOH、NH3.H2O、CO(NH2)2等。
该法操作简便易行,对设备、技术要求不高,不易引入杂质,产品纯度高,有良好的化学计量性,制备成本较低;但产品粒度较大,粒度分布较宽。
邱龙臻等以氯化镁、氢氧化钠为原料,采用表面活性剂包覆的溶液沉淀法制备出了不易团聚的纳米Mg(OH)2粉体,经透射电镜表征,其形态是短轴方向尺寸为6~9 nm,长轴方向尺寸为50~100 nm 的针状粒子。
随着Mg(OH)2粒径的减小,光致发光光强度显著增强。
将其以1︰1 的比例与EV A 混合,能很好地均匀分散在EV A 基体中,氢氧化镁几乎没有发生团聚现象。
而且,EV A/纳米Mg(OH)2复合材料也表现出了优异的阻燃性能,该材料的极限氧指数(LOI)为38.3,而相同填充量的EV A/ 微米级Mg(OH)2材料的LOI 仅为24。
王志强等以工业氯化镁、氨水为前驱体,在水-乙醇体系下合成了粒度为100~200 nm 的氢氧化镁超细粉体。
研究了水与乙醇的比例对粉体颗粒形貌、粒度、Mg2+沉淀率的影响。
1.2 水热反应法水热反应法是利用水热反应制备粉体的一种方法。
在高温高压下,反应物在水溶液或蒸汽等流体中反应生成目的产物,再经分离和热处理得到纳米粉体。
反应温度一般在100~400 ℃,压力从0.1 MPa~几十乃至几百MPa。
该法为各种前驱物的反应和结晶提供了一个在常压条件下无法得到的、特殊的物理和化学环境,粉体的形成经历了溶解-结晶的过程。
与其他制备方法相比,具有晶粒发育完整、粒度小、分布均匀、颗粒团聚较轻,易得到合适的化学计量物和晶形等优点。
也就是说,该法制备的纳米颗粒纯度高,分散性好,晶体好且大小可控。
林慧博等以氯化镁、氢氧化钠为原料,通过水热法合成了粒度小于100 nm 的纳米级、片状、粒度均匀且分散性好的氢氧化镁。
考察了反应温度、反应时间、镁离子初始反应浓度以及Mg2+与OH-的摩尔比对Mg(OH)2粒度和形貌的影响,得出了制备纳米级氢氧化镁的最佳条件。
但水热反应法等制备纳米Mg(OH)2过程复杂,从工业应用成本的角度考虑是不可接受的。
2 团聚问题团聚现象是纳米粉体制备及收集过程中一个难题。
纳米颗粒由于粒度小,表面原子比例大比表面积大,表面能大,处于能量不稳定状,因而很容易凝并、团聚,形成二次粒子,使粒子粒径变大,失去纳米颗粒所具备的特性,给纳米粉体的制备和保存带来了很大的困难。
在当今的纳米粉体制备工艺中,防止粒子团聚作为一项重要工作,其目的就是收集粒度分布较窄、分布均匀且无团聚大颗粒出现的高纯粉体。
2.1 团聚的分类纳米粉体的团聚可分为两种:软团聚和硬团聚。
软团聚主要是由颗粒间的静电力和范德华力所致,由于作用力较弱,可以通过一些化学作用或施加机械能的方式来消除;硬团聚形成的原因除了静电力和范德华力之外,还存在化学键作用,因此硬团聚体不易破坏,需要采取一些特殊的方法进行控制。
因此,研究纳米颗粒的团聚控制对纳米粉末制备极为重要。
2.2 影响团聚的因素和控制团聚的措施影响粉末团聚程度的因素很多,包括在粉末制备的各个步骤中,要有效地减少团聚就必须针对其形成原因,在制备过程中采取有效措施。
制备纳米Mg(OH)2的一个关键技术问题就是掌握解决粒子不会产生一次或多次团聚现象,而且稳定性要高,这就涉及到许多技术和工艺问题需要解决。
一般制备Mg(OH)2时易产生胶状物,不加处理,极易产生粒子团聚现象。
因此,在合适条件下沉淀时,需加入一种有效的表面活性剂,以使生成的Mg(OH)2经表面改性后不产生团聚,从而稳定地存在。
纳米Mg(OH)2颗粒表面吸附水分子形成氢键,-OH 基团间易形成液相桥,导致颗粒在干燥过程中强烈结合产生硬团聚。
因此,克服硬团聚的关键在于尽可能地除去水分子和表面自由非桥接羟基。
实际上,团聚问题贯穿整个工艺过程,故解决团聚问题不是轻而易举的,难度是不小的。
2.2.1 液相反应阶段反应时溶液的浓度、温度、pH、反应时间、反应物配比、表面活性剂及其加入量等都直接影响生成晶粒的尺寸及溶液的稳定性,从而决定了最后粉体的团聚程度。
吕建平等通过控制合成温度、反应物浓度、滴加速度,助剂用量可以有效控制氢氧化镁的形貌和粒径大小。
2.2.2 洗涤阶段众所周知,沉淀物中的水是引起纳米粒子团聚的因素之一,因此采用适当的洗涤方法将沉淀物中的水洗去是防止纳米粒子团聚的主要方式。
用表面张力小的有机溶剂充分洗涤纳米颗粒,可以置换颗粒表面吸附的水分,减小氢键的作用,减少颗粒聚结的毛细管力,使颗粒不再团聚。
目前此方法采用的洗涤溶剂为醇类,例如无水乙醇、乙二醇等。
用醇类可以洗去粒子表面的配位水分子,并以烷氧基取代颗粒表面的羟基团。
2.2.3 干燥阶段纳米材料的干燥是液相法制备纳米粉体不可避免的固-液分离过程,干燥方法对纳米粉体产品的团聚程度影响很大。
要获得团聚程度小或无团聚的干燥效果可以从降低表面张力,减少干燥时间等方面考虑。
实验证明,在保证沉淀物干燥完全的基础上,温度越低、时间越短越好。
目前,纳米粉体的干燥可采用以下几种方式:闪蒸、冷冻干燥、超临界干燥、喷雾干燥、真空干燥等。
2.2.4 表面活性剂表面活性剂主要是通过吸附改变粒子的表面电荷分布,产生静电稳定和空间位障稳定作用来达到分散效果,所以选择合适的表面活性剂是目前采用的粉体防团聚的主要措施之一。
纳米粒子具有极高的表面能,降低表面积从而降低表面能使吉布斯能减小,是一个自发的过程,这也是防团聚的原因及困难所在。
根据实验条件,选用合适的表面活性剂,合适的加入量,在不影响工艺性能及材料性能的前提下,使颗粒表面能下降,键合作用减弱或消失,从而起到防团聚的作用。
目前,在沉淀、洗涤和干燥过程都有加入表面活性剂的报道。
吕建平等以氯化镁为镁源,氨水或氢氧化钠为沉淀剂,在水溶性高分子化合物和表面活性剂的共同作用下,分别合成了针状、片状和棒状三种不同形貌的纳米氢氧化镁粉体。
除了以上针对各种原因的防团聚方法,还有电晕荷电、低温处理、超声波分散、表面包覆等物理方法。
3 结论目前中国在氢氧化镁的研究开发上,与国外相比还有较大的差距。
中国具有丰富的镁资源,研制附加值高、具有特殊性能的高科技的镁系产品具有重大的意义。
利用现有的镁资源来合成纳米级氢氧化镁,进而开发氧化镁纳米粉体是一种有效的途径,但这项工作还处于研究的起始阶段,还有许多技术和理论的问题有待于得到解决:(1)纳米氢氧化镁粉体团聚形成机理以及防团聚技术研究;(2)纳米氢氧化镁制备过程的化学反应机理及制备过程中的结晶动力学和热力学研究;(3)方便、快捷的纳米粉体产品性能的分析检测技术;(4)高纯度纳米氢氧化镁粉体的工业化制备技术;(5)纳米氢氧化镁材料的应用研究等。
一旦这些问题得到解决,必将把纳米级氢氧化镁的开发与应用带到一个崭新的阶段。
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