如何合理选用氢氧化镁和氢氧化铝两类无机阻燃剂

・产品信息・无机阻燃剂——氢氧化镁的发展现状门长青1,徐晓楠2(11广东东莞消防支队,广东东莞　523013;21中国人民武装警察部队学院消防工程系,河北廊坊　065000)摘要:综述了国内外新近研制阻燃剂氢氧化镁的应用情况,以及其表面处理改性方法,得出低烟、低毒,对环境友好的无机阻燃剂——氢氧化镁必将拥有广阔的发展前景。

关键词:无卤阻燃剂;卤系阻燃剂;氢氧化镁;改性1　引言 我国的阻燃技术目前基本上与国外先进国家处在同一水平线上,各种阻燃制品的难燃要求也是参照发达国家的同类标准制订出来的。

但由于我国目前还没有一部较为完整的阻燃法律规范,使得我国阻燃制品的生产总量及其使用仍远远落后于发达国家。

如美国在上世纪九十年代末期,阻燃塑料制品占其塑料总使用量的40%左右,而与此同时我国连1%的阻燃制品都达不到。

目前,我国在高聚物(各种塑料包括工程塑料)的阻燃中,主要是以用量少、阻燃效率高且适应性广的添加型溴系阻燃剂为主。

尽管溴系中多溴二苯醚(PBD PO)在燃烧时会产生有毒致癌的多溴代苯并　烷(PBDD)和多溴代苯并呋喃(PBD F)的危险已被排除。

但卤素阻燃剂在燃烧时生成大量的烟和有毒且具腐蚀性的气体,可导致单纯由火所不能引起的电路系统开关和其它金属物件的腐蚀及对人体呼吸道和其它器官造成危害的严重缺点。

因此,研制无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂,一直是人们追求的目标。

本文就无卤、低烟、低毒的无机阻燃剂——氢氧化镁的发展现状进行分析讨论。

2　无机阻燃剂 无机阻燃剂主要有氢氧化镁、氢氧化铝、锑系阻燃剂、无机磷系阻燃剂以及硼酸锌等。

氢氧化铝和氢氧化镁是无机阻燃剂中产量最大的阻燃剂,尤其当某些领域内提倡无卤阻燃时,它们往往会成为第一选择。

2.1　氢氧化铝氢氧化铝(A TH)本身具有阻燃、消烟、填充三个功能,又能与多种物质产生阻燃协同效应,被公认为理想的无公害无机阻燃剂;特别是它资源丰富、价格低廉更受关注。

因此,A TH的应用前景十分广泛。

无机阻燃剂氢氧化镁的综述李腊梅张德平北京理工大学材料学院摘要：本文简单介绍了氢氧化镁的特点，阻燃机理和综述了氢氧化镁作为阻燃剂应用的改性研究关键词：氢氧化镁阻燃机理改性目前，应用高聚物的领域已遍及到交通、运输、建筑、电子电气、化工等工农业生产和人民生活的各个方面，而用量最大的塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等高分子材料都是易燃的，抑制聚合物燃烧的最简单的办法就是加入填充型的阻燃剂。

当今世界环保要求越来越高，而我国阻燃剂工业发展极不平衡，卤系阻燃剂所占比例较重，为各阻燃剂之首。

但卤系阻燃剂作用时释放出有毒气体，这与现代生活所追求的无毒高效存在很大距离。

对环境友好的无机阻燃剂氢氧化镁受到各国重视，它不仅具有良好的阻燃和抑烟性能,而且具有较好的填充性能,安全无毒,产品性能稳定,颗粒细小均匀,与基质的相容性好,生产工艺简单,被填充材料的表面光洁明亮。

因此，氢氧化镁阻燃剂已广泛应用于各种塑料制品，尤其是电线电缆用高性能氢氧化镁阻燃剂，更是受到使用者欢迎。

据国家统计局最新公布的统计数据显示，2006年全国塑料制品规模以上企业产量达2801.9万吨，按发达国家经验估计，塑料阻燃剂年用量将达到210万吨以上，其中无机阻燃剂占50％，而氢氧化镁、铝阻燃剂占无机阻燃剂30％左右，则每年需要氢氧化镁阻燃剂31.5万吨，而我国的产量只有1.5万吨。

可见我国氢氧化镁的发展空间很大。

市场观察人士指出，由于卤素污染物的危害性逐步被认知及引起重视，环保发展趋势将促成越来越多的消费者使用无卤素电子产品。

到2010年，中国市场预计取得13%的强劲增长。

我国有丰富的海水、盐湖卤水资源。

菱镁矿、白云石、水镁石、蛇纹石等矿产资源亦相当丰富。

在原料种类来源上与日本比较具有无可争议的资源优势，这些条件对我国发展氢氧化镁生产都是十分有利的。

1. 氢氧化镁的性质和特点1.1 氢氧化镁的性质白色结晶或白色粉末，水溶液呈碱性，。

易溶于酸和铵盐溶液，几乎不溶于水和醇。

氢氧化铝氢氧化镁阻燃差异
作为阻燃材料，氢氧化铝和氢氧化镁在许多方面有着相似之处，但它们之间也存在一些差异。

本文将从材料性质、应用领域和环境影响等方面来探讨氢氧化铝和氢氧化镁的阻燃差异。

让我们来了解一下氢氧化铝和氢氧化镁的基本性质。

氢氧化铝的化学式为Al(OH)3，它是一种白色结晶固体，具有较高的熔点和热稳定性。

氢氧化铝在高温下会分解释放出水，从而发挥阻燃作用。

而氢氧化镁的化学式为Mg(OH)2，它也是一种白色结晶固体，具有较低的熔点和热稳定性。

氢氧化镁在高温下也会分解释放出水，但其分解温度要比氢氧化铝低。

在应用领域方面，氢氧化铝和氢氧化镁都被广泛用作阻燃材料。

氢氧化铝常用于电线电缆、塑料制品和建筑材料等领域，可以有效阻止火焰的蔓延。

而氢氧化镁则主要应用于橡胶制品、涂料和纺织品等领域，同样可以提供良好的阻燃效果。

然而，由于氢氧化铝的热稳定性较高，因此在一些高温环境下，如航空航天领域，更倾向于使用氢氧化铝作为阻燃材料。

氢氧化铝和氢氧化镁在环境影响方面也存在一些差异。

氢氧化铝在分解过程中会产生水蒸气，并释放出大量的热量，因此对于周围环境的温度会有一定影响。

而氢氧化镁在分解过程中产生的水蒸气量较少，对环境的影响相对较小。

此外，氢氧化铝和氢氧化镁都是无毒无害的阻燃材料，对人体和环境都没有明显的危害。

氢氧化铝和氢氧化镁作为阻燃材料，在性质、应用领域和环境影响等方面存在一些差异。

了解这些差异可以帮助我们选择合适的阻燃材料，以确保产品的安全性和可靠性。

在使用过程中，我们应根据具体的需求和环境条件来选择氢氧化铝或氢氧化镁，以最大程度地发挥它们的阻燃效果。

阻燃型氢氧化镁制备技术评述摘要：随着社会的不断进步和经济的快速发展，人们的环保意识也逐渐提高。

为了开发出性能更好的阻燃剂，要加强对阻燃剂自身与使用过程中的环保问题的重视程度，正确预测21世纪阻燃剂整体发展的趋势，如阻燃剂的无卤化、低毒化、复合化、抑烟化等。

目前，无机阻燃剂在国外工业发达国家早已被人们广泛应用在各种领域，消费量远远高于有机阻燃剂。

如美国、西欧和日本等工业发达国家和地区无机阻燃剂的消费约占总消费量的60％，而我国不到10％。

因此，我国无机阻燃剂的发展潜力非常巨大。

无机阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、无机磷、硼酸盐、氧化锑、钼化合物等。

本文主要介绍了阻燃型氢氧化镁的制备技术。

关键词：阻燃型；氢氧化镁；制备技术；弊端1、引言随着高分子合成材料的广泛应用，火灾的危险性日益显著，随之阻燃剂的发展就成为必然。

阻燃剂是一种可以阻止材料被引燃及抑制火焰蔓延的助剂，大大提高了可燃性聚合物的难燃性，按组分的不同，可以分为两种，分别是无机阻燃剂和有机阻燃剂。

无机阻燃剂具有无毒、无害、无烟、无卤等优点，主要产品有氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸等。

有机阻燃剂有较好的阻燃性，主要产品有卤系、磷酸酯、卤代磷酸酯等，但是其会释放出有毒气体，因此无机阻燃剂被人们广泛应用在各类阻燃领域。

2、阻燃剂的发展现状近20年来，世界阻燃剂的使用量和需求逐年增加，其产量每年也以10～15％的速度递增。

美国是生产和使用阻燃剂最多的国家，也是最早使用阻燃剂的国家。

表1表现了世界三大阻燃剂市场——美国、日本、西欧以及中国阻燃剂产品结构。

通过表1阻燃剂的使用量及各类阻燃剂所占的比例，可以看出在20世纪末，无机阻燃剂应用比较广泛，占有一定的优势，发展前景良好。

但是我国无机阻燃剂所占份额较少，主要还是氯系阻燃剂占了相当大的比重，与发达国家有很大的不同。

由于我国是镁资源大国，再加上逐渐增加的阻燃剂需求，人们越来越重视对无毒、抑烟型的环保无机氢氧化镁阻燃剂的研究。

1.氢氧化铝简介氢氧化铝（Aluminium hydroxide），化学式Al(OH)3，是铝的氢氧化物。

氢氧化铝既能与酸反应生成盐和水，又能与强碱反应生成盐和水，因此也是一种两性氢氧化物。

相对分子质量78.0，白色结晶粉末，无臭、无味。

氢氧化铝开始脱水温度为200℃，300℃失去结晶水，溶于无机酸和碱性水溶液，不溶于水和乙醇。

多品种氧化铝由于其在晶形结构等方面的不同，使其表现出各种不同的性质，氧化铝及其水合物性质各异，差别很大。

氢氧化铝常见的有三种晶体结构，水铝石（ -Al(OH)3）、拜铝石（1-Al(OH)3）、诺铝石（2-Al(OH)3），之外还有不定型氢氧化铝。

2.氢氧化铝作为阻燃剂的应用2.1阻燃的原理氢氧化铝是塑料和有机聚合物一种理想的阻燃剂填充料。

因为氢氧化铝为白色粉末，物理性质和化学化学性质稳定，不吸潮，粒度可按需要加工生产，无毒无害，熟化时白度不变，具有填充、阻燃、消烟三大功能。

当塑料或聚合物与外部热源接触而燃烧时，可分为以下几个阶段：（1）加热，（2）分解，（3）起火，（4）燃烧，（5）蔓延。

所有阻燃剂的作用原理都是通过抑制上述的一个或几个燃烧阶段来达到阻燃的目的的。

对氢氧化铝来说，它主要在加热和分解这两个阶段起作用，当受热温度超过200℃时，氢氧化铝开始吸热分解，放出三个结晶水。

该反应是强烈的吸热反应，分解时每克Al(OH)3吸热达878J，并且在300℃-380℃之间，其分解率最大，而这一温度范围又是大多数聚合物的分解温度。

正是基于氢氧化铝分解时大量吸热，因此，当含氢氧化铝的聚合物加热时，氢氧化铝因分解吸热，从而抑制聚合物温度的升高，降低其分解率；其次氢氧化铝在受热分解时放出水蒸汽，不会产生有毒、可燃或有腐蚀性的气体，同时稀释了聚合物分解所产生的各种可燃气体，使起火更加困难。

合成材料的阻燃性能与填料氢氧化铝的粒度有很大关系，随粒度的变细，限氧限数上升。

其次，填料的细化还有助于合成材料光滑度和力学性能的改善。

新型无机阻燃剂氢氧化镁简介：氢氧化镁属于填加型阻燃剂,受热分说明放出水气,同时吸收了大量的热量,能够降低材料表面的温度,使得聚合物降解的速度放慢,随之小分子可燃物质的产生也减少。

释放出来的水气稀释了表面的氧气,使燃烧难以进行。

氢氧化镁在材料表面形成炭化层,阻止氧气和热量的进入,而且氢氧化镁分解生成的氧化镁是高级耐火材料,因此当燃烧源消失,火就自动停止,起到阻燃的成效。

由于氢氧化镁阻燃作用要紧发生在聚合物降解区,减少可燃物的产生,而对预燃区作用很少,可燃物的完全燃烧阻碍很小,产生的烟雾也减少,而且氢氧化镁能够冲淡和吸收烟雾,因此氢氧化镁具有减烟成效。

一、氢氧化镁阻燃剂的特点氢氧化镁Mg(OH)2,白色固体粉末,不溶于碱性物质,受热分解为氧化镁和水,加热到340℃时开始分解,430℃时分解速度最快,到490℃时完全分解。

氢氧化镁晶体属于2价金属水合物族,晶体结构是层状的CdI2型,形成持续的六边形,Mg2+层和OH-层相互重叠,每一个镁离子被6个氢氧根离子配合从而形成Mg(OH)6八面体。

标准状态下：Mg(OH)2(s)MgO(s)+H2O(g)△H=mol一样作为无机阻燃剂,氢氧化镁与氢氧化铝相较具有很多优势：①氢氧化铝热分解温度为245~320℃,与氢氧化镁分解温度340~490℃相较,有效利用范围低,适合用于加工温度比较低的树脂如ABS、丙烯酸树脂和环氧树脂等。

氢氧化铝由于分解温度较低,其中部份结晶水在材料加工时已经分解,易使制品多泡、多孔,自身的阻燃成效也下降。

而氢氧化镁能使得被填加的材料经受更高的加工温度,有利于加速挤塑速度,缩短模塑时刻。

而且氢氧化镁的分解能比氢氧化铝大、热容高,能够吸入更多的热量,阻燃成效更好[2]。

②氢氧化镁的粒度比氢氧化铝小,对材料加工设备磨损小,有利于延长设备的利用寿命。

③氢氧化镁的减烟成效比氢氧化铝好,能中和聚合物燃烧产生的有毒气体如二氧化硫、二氧化碳等。

④原料丰硕、易患,海水资源中含有大量的镁盐,同时还有镁矿如菱镁矿、白云石和水镁石等。

氢氧化镁阻燃剂[摘要]本文讨论了无机阻燃剂的特点和存在的问题，分析了氢氧化镁阻燃剂的特性、阻燃机理，综述了氢氧化镁的国内外应用标准，详细分析了氢氧化镁针对应用于聚合物特点的改性技术，指出了氢氧化镁阻燃剂的发展前景。

[关键词]氢氧化镁；阻燃剂；阻燃机理；改性1 前言聚合物材料目前已广泛应用于交通、运输、建筑、电子电气、化工等领域，在国民经济建设中发挥着巨大作用。

但是，绝大多数高聚物都是易燃品，它们在燃烧过程中产生的热量大、温度高、燃烧不完全生成的黑烟、释放出的有毒的腐蚀性气体给消防和救生工作带来困难。

为了解决和消除这一隐患，阻燃剂应运而生。

聚合物的阻燃技术，除直接选用氧指数高、发热量小的聚合物材料之外，目前最直接的办法是添加阻燃剂。

无机阻燃剂中氧化锑类开发最早，但价格较高。

从阻燃剂发展趋势来看，以高效、价廉、无污染为特征的无机类阻燃剂符合世界各国环保型材料发展的要求。

无机阻燃剂的研究方向是：①非卤化，含卤阻燃剂燃烧时会释放出对人体有害的气体；②超细化，阻燃剂颗粒越细，对材料的物理机械性能影响越小；③对阻燃剂进行表面处理，以增强它们与一些高聚物的亲和力；④阻燃剂的协同效应，将阻燃剂复配以降低同一阻燃效果下阻燃剂用量。

氢氧化镁是近年来开发的一种新型无机阻燃剂，它具有热稳定性好、不挥发、不产生有毒气体、不腐蚀加工设备、价格便宜等优点。

由于火灾中有80%由烟窒息死亡，因此阻燃剂技术中“抑烟”比“阻燃”更为重要。

氢氧化镁属于添加型无机阻燃剂，与同类无机阻燃剂相比，具有更好的抑烟效果。

氢氧化镁在生产、使用和废弃过程中均无有害物质排放，而且还能中和燃烧过程中产生的酸性与腐蚀性气体，又是一种环保型绿色阻燃剂；氢化镁热分解温度高，比目前常用的无机阻燃剂氢氧化铝高出140℃，可以使添加氢氧化镁合成材料能承受更高的加工温度，有利于加快挤塑速度，缩短模塑时间，同时亦有助于提阻燃效率，是目前最有发展前途、环境友好的无机阻燃剂，成为近几年各国研究的热点。

氢氧化铝氢氧化镁阻燃比例概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文将介绍氢氧化铝和氢氧化镁这两种常见无机化合物，以及它们在阻燃领域的应用和性能。

阻燃材料在现代社会中具有重要的意义，它们能够有效地抑制火灾的蔓延，并减少火灾对生命财产造成的损失。

而作为常见的无机阻燃剂，氢氧化铝和氢氧化镁因其良好的阻燃性能受到广泛关注。

1.2 文章结构本文章包括五个主要部分：引言、氢氧化铝、氢氧化镁、阻燃比例概述说明和结论。

首先，在引言部分，将简要介绍本篇文章的目标和结构；然后，在第二部分中详细探讨了氢氧化铝相关的定义与特性、应用领域以及其在阻燃方面的表现；接着，在第三部分中同样详细介绍了氢氧化镁的定义与特性、应用领域以及其在阻燃方面的表现；在第四部分中，我们将着重讨论阻燃比例的概念、作用、影响因素以及其在实际应用中的意义；最后，在结论部分总结全文，并对未来可能的研究方向提出一些展望。

1.3 目的本文的目的是通过对氢氧化铝和氢氧化镁阻燃性能的介绍，探讨其在不同领域中的应用情况，并重点讨论了阻燃比例对于提升材料阻燃性能的重要性。

旨在为相关领域进行研究和开发阻燃材料提供一定的参考与启示，促进该领域技术的进步与发展。

2. 氢氧化铝:2.1 定义与特性:氢氧化铝是一种无机化合物，由阳离子Al3+和氢氧根阴离子OH-组成。

它的化学式为Al(OH)3。

室温下，氢氧化铝呈现白色结晶固体的形式。

它具有良好的耐火性、抗腐蚀性和绝缘性。

2.2 应用领域:由于其优异的特性，氢氧化铝在多个领域得到广泛应用。

首先，在建筑行业中，它被用作耐火材料，可以用于制造耐高温砖、耐火涂料和耐火保温材料等。

其次，在电子行业中，氢氧化铝可作为电介质使用，用于制造电容器、绝缘材料和封装材料等。

此外，它还可以用作填充剂、pH调节剂、沉淀剂和催化剂等。

2.3 阻燃性能:作为一种常见的阻燃材料之一，氢氧化铝具有良好的防火能力。

当暴露于高温时，它分解产生水蒸气，吸收热量，从而有效抑制火焰的蔓延。

1.氢氧化铝简介氢氧化铝（Aluminium hydroxide），化学式Al(OH)3，是铝的氢氧化物。

氢氧化铝既能与酸反应生成盐和水，又能与强碱反应生成盐和水，因此也是一种两性氢氧化物。

相对分子质量78.0，白色结晶粉末，无臭、无味。

氢氧化铝开始脱水温度为200℃，300℃失去结晶水，溶于无机酸和碱性水溶液，不溶于水和乙醇。

多品种氧化铝由于其在晶形结构等方面的不同，使其表现出各种不同的性质，氧化铝及其水合物性质各异，差别很大。

氢氧化铝常见的有三种晶体结构，水铝石（γ-Al(OH)3）、拜铝石（α1-Al(OH)3）、诺铝石（α2-Al(OH)3），之外还有不定型氢氧化铝。

2.氢氧化铝作为阻燃剂的应用2.1阻燃的原理氢氧化铝是塑料和有机聚合物一种理想的阻燃剂填充料。

因为氢氧化铝为白色粉末，物理性质和化学化学性质稳定，不吸潮，粒度可按需要加工生产，无毒无害，熟化时白度不变，具有填充、阻燃、消烟三大功能。

当塑料或聚合物与外部热源接触而燃烧时，可分为以下几个阶段：（1）加热，（2）分解，（3）起火，（4）燃烧，（5）蔓延。

所有阻燃剂的作用原理都是通过抑制上述的一个或几个燃烧阶段来达到阻燃的目的的。

对氢氧化铝来说，它主要在加热和分解这两个阶段起作用，当受热温度超过200℃时，氢氧化铝开始吸热分解，放出三个结晶水。

该反应是强烈的吸热反应，分解时每克Al(OH)3吸热达878J，并且在300℃-380℃之间，其分解率最大，而这一温度范围又是大多数聚合物的分解温度。

正是基于氢氧化铝分解时大量吸热，因此，当含氢氧化铝的聚合物加热时，氢氧化铝因分解吸热，从而抑制聚合物温度的升高，降低其分解率；其次氢氧化铝在受热分解时放出水蒸汽，不会产生有毒、可燃或有腐蚀性的气体，同时稀释了聚合物分解所产生的各种可燃气体，使起火更加困难。

合成材料的阻燃性能与填料氢氧化铝的粒度有很大关系，随粒度的变细，限氧限数上升。

其次，填料的细化还有助于合成材料光滑度和力学性能的改善。

氢氧化镁阻燃剂比氢氧化铝好
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%。

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