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大连理工大学科技成果——水镁石基复合阻燃剂制备技术
一、产品和技术简介：
水镁石（主要成分为氢氧化镁）作为新型环保无卤固体阻燃剂具有非常优秀的抑烟功能，当应用于有机高聚物阻燃填料时，通常达到20%左右的填充量时即可满足抑烟要求，但要达到60%以上的填充量才能具有比较良好的阻燃性能，高填充量导致了高聚物材料力学性能的显著下降，降低了材料的稳定性。
本成果针对水镁石与高聚物相容性差以及阻燃效率低等问题，实现了高性能高效的镁基复合阻燃剂制备，通过采用表面包覆技术，实现了氮镁磷复合高效高性能复合阻燃剂的制备。
发明了系列新型镁基、镁氮磷系阻燃剂制备技术，制备了适应不同应用领域的阻燃剂产品；发明了纳米包覆发泡技术制备镁基高强度泡沫材料，可应用于建筑节能和保温隔音材料；制备了系列镁基工程塑料填料，可以用于电线电缆、板材、汽车内饰材料等领域应用。
二、应用范围和生产条件：
制备的氢氧化镁阻燃剂适应EVA的加工温度，应用于EVA40%填充量时拉伸强度10.03MPa、断裂伸长率719.0%、极限氧指数32，符合电缆料护套的行业标准；制备的镁氮磷复合阻燃剂可适应POE的加工温度，应用于POE50%填充量时，拉伸强度16.55MPa，断裂伸长率858.2%，极限氧指数32.5，符合电缆料护套的行业标准。
三、获得的专利等知识产权情况：一种制备超纯氧化镁粉体的方法，ZL2009100103990；一种基于水镁石制备高纯氢氧化镁纳米晶的
方法，ZL201010161760.2；一种基于水镁石制备碱式硫酸镁晶须的方法，2010103007。
四、配图：
图一系列水镁石基阻燃剂产品。
阻燃用氢氧化镁的制备与改性研究的开题报告
一、研究背景
阻燃材料是一种能够防止材料燃烧和延长火灾起燃时间的材料，可
以保护人员和财产安全。
目前，阻燃材料在建筑、交通、航空航天等领
域广泛应用，是近年来研究的热点之一。
氢氧化镁因其独特的化学性质
和结构特点，是一种常用的阻燃材料。
然而，传统的氢氧化镁阻燃材料还存在着一些问题，如阻燃效果不
够理想、力学性能较差等。
因此，如何制备出高效的氢氧化镁阻燃材料，是当前研究的重点之一。
二、研究内容
本研究旨在制备出高效的氢氧化镁阻燃材料，并对其进行改性研究。
具体研究内容如下：
1. 优化氢氧化镁的制备工艺：通过改变制备条件、添加助剂等方法，优化氢氧化镁的制备工艺，以提高其阻燃效果。
2. 探究改性剂的种类和添加量对氢氧化镁阻燃材料性能的影响：添
加不同种类和不同添加量的改性剂，分别研究其对氢氧化镁阻燃材料力
学性能、热稳定性等方面的影响。
3. 研究氢氧化镁及其复合材料的阻燃机理：通过对氢氧化镁及其复
合材料在热分解过程中的化学变化和产物分析，探讨其阻燃机理。
三、研究意义
本研究旨在探究氢氧化镁阻燃材料的制备和改性，为阻燃材料的研
究提供一定的理论和实验基础。
同时，研究得到的高效氢氧化镁阻燃材料，可在建筑、交通、航空航天等领域得到广泛应用，具有良好的经济
和社会效益。
第19卷第11期2009年11月中国安全科学学报Ch i na Sa fety Sc i ence Journa lV o l.19N o.11N ov.2009氢氧化镁/红磷对硅橡胶/黏土纳米复合物阻燃性能的研究*杨玲讲师王勇毅副教授(首都经济贸易大学安全与环境工程学院,北京100070)学科分类与代码:6203010(火灾科学与消防工程)中图分类号:X937文献标识码:A=摘要>选用甲基乙烯基硅橡胶(MVMQ)和十六烷基三甲基溴化铵(C16B r N)改性的蒙脱土(OMMT)纳米复合材料为原料,以氢氧化镁/微胶囊化红磷(MH/M RP)为阻燃剂,以气相法白炭黑为补强剂,用熔融共混法制备了无卤阻燃MVMQ纳米复合材料。
笔者采用XRD表征制备的MVMQ/OMMT纳米复合物的结构,用机械性能测试研究气相法白炭黑和OMMT对MVMQ的协效补强作用,通过极限氧指数、UL94V垂直燃烧法、环境扫描电镜(ESE M)和热重分析(TG)等分析测试手段研究其燃烧性能和热性能,结合材料宏观燃烧性能的改变,推断OMMT和MH/M RP对MVMQ 的阻燃作用机理。
=关键词>硅橡胶;粘土;氢氧化镁;阻燃;纳米复合物Infl uence ofM agnesi u m H ydrox i de and R ed Phosphorus onF l a mm ability Properties ofMVMQ/C lay N anoco m positeYANG L i n g,L ecturer W ANG Y ong-yi,A ssoc.P rof.(Schoo l of Safe ty&Environ m enta lEng ineeri n g,C apitalUn iversity ofBusiness&E cono m ics,B eiji n g100070,Ch i n a)Abstract:By usi n g m elti n g blend m ethod,fla m e retardantm ethyl v i n y l sili c one r ubber(MVMQ)/clay nanoco m posites were prepared w ith m agnesi u m hydrox ide(MH)and m icroencapsulated red phosphorus (RP)as syner g istic fla m e retardant add itives,aero silica(S i O2)as synerg i s tic re i n force m ent filler.The mo r phologies o f the fla m e retardantMVMQ/m on t m orill o nite nanoco mpositesw ere characterized by env iron-m ent scanning electron m icroscopy(ESE M),the interlayer spacing w ere deter m i n ed by s m a l-l angle X-ray scatteri n g(SAXS).In add ition to m echanicalm easure m ents,the fla m e retardance and s m oke suppressi o n o f silicone rubber/c lay nannoco m posites w ere stud i e d by m eans of LO I,UL94vertica l bur n i n g tests,TG, and ESE M ana l y sis.Co mb i n ed w ith the change of co mbusti o n perfor m ance,the fla m e retardance m echa-nis m ofMH/RP/MVMQ/c lay nanoco m posite w as deduced.K ey words:S ilicone rubber;c lay;m agnesi u m hydrox ide;fla m e retar dance;nanoco m posite0引言硅橡胶具有独特的硅氧(-S i-O-S i-O-)主链,与其他高分子材料相比,它具有优异的耐高、低温性,耐老化性,耐候性,优良的耐油、耐化学试剂、耐辐射性和电气性能,特别是对环境友好,已成为人们为发展生产和改善生活环境不可缺少的化工材料[1-2]。
氢氧化镁复配水滑石阻燃硅橡胶的制备及性能刘昌伟;张红霞;郝德昆;姚琴【摘要】以107胶为基础胶,加入白炭黑补强,氢氧化镁(MH)和阻燃型水滑石(HT)阻燃,制备室温硫化硅橡胶.采用热重分析仪、极限氧指数仪和水平垂直燃烧仪表征了阻燃硅橡胶的热稳定性和阻燃性能.考察了MH与HT的用量和比例对硅橡胶热稳定性和阻燃性能的影响.结果表明,阻燃剂MH/HT的加入显著提高了硅橡胶的阻燃性能,当MH/HT为50/30时,硅橡胶的极限氧指数(LOI)达到了最大值29.3％,比空白样提高了34.4％,垂直燃烧等级达到FV-2.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)021【总页数】3页(P38-40)【关键词】硅橡胶;水滑石;氢氧化镁;阻燃性能【作者】刘昌伟;张红霞;郝德昆;姚琴【作者单位】唐山师范学院, 河北唐山 063000;唐山师范学院, 河北唐山 063000;唐山师范学院, 河北唐山 063000;唐山师范学院, 河北唐山 063000【正文语种】中文【中图分类】TQ317.9硅橡胶由于其优越的性能而使其应用广泛[1]。
阻燃硅橡胶在航空航天、电子及电缆方面具有非常重要的意义。
早期应用于硅橡胶的阻燃剂主要是卤系阻燃剂和磷系阻燃剂。
虽然含卤阻燃材料具有优越的阻燃性，但它们在燃烧时产生较多的烟雾和有毒气体对人体呼吸道和其它器官有严重危害，阻碍救灾工作的进行，并且它们的扩散速度远大于火焰的扩散速度，是火灾中最危险的因素，会使人民群众的生命财产遭到严重损失[2]。
环保型阻燃剂主要是指不含有卤素的阻燃剂，该类阻燃剂可以最大限度地减少对人类健康和生态环境有害的原料和生产工艺的使用。
氢氧化镁(MH)作为添加型无机阻燃剂，阻燃抑烟、热稳定性高、无毒、腐蚀性较小被广泛应用于塑料及橡胶等行业[3-4]。
但是用普通的氢氧化镁作阻燃剂与高分子材料基体的相容性差，从而降低阻燃效率，所以要求的添加量大[5]。
会给高分子材料的加工性能和力学性能带来一些问题[6]。
氢氧化镁阻燃剂制备及性能研究作者：张丽丽王江涛来源：《西部论丛》2018年第12期摘要：氢氧化镁阻燃剂是一种新型的无机阻燃剂，具有热稳定性强、分解后无腐蚀性、环境友好等诸多优势特点，因此应用范围越来越广泛。
本文围绕氢氧化镁阻燃剂的制备和性能研究进行了探讨，概述了氢氧化镁阻燃剂的阻燃机理和主要特点，论述了氢氧化镁阻燃剂的制备方法，分析了氢氧化镁的阻燃性能影响因素，旨在不断提升氢氧化镁阻燃剂的制备技术水平推动我国新型材料产业的发展。
关键词：阻燃剂氢氧化镁制备1引言时代的进步和科技的更迭使各行各业的新技术和新材料也不断涌现。
近年来，高分子材料的性能也依托新科技有了加快提升为各行各业的生产加工及应用带来了更多的可能性。
对于以往高分子材料耐火性较差的弱点，越来越多的阻燃剂被应用于高分子材料的生产加工制造中，使高分子材料的性能有了越来越好的表现。
其中氢氧化镁因其自身无毒、无卤、热稳定性强、成本低等特点脱颖而出，被越来越广泛地应用到高分子材料阻燃性能的改善提升过程中。
2氢氧化镁阻燃剂的阻燃机理和特点对于高分子阻燃剂而言，氢氧化镁属于无机阻燃剂，本身具有有机阻燃剂无可比拟的先天优势，比如有机阻燃剂发烟量大、在分解或释放的过程中会对环境造成污染等弱点，氢氧化镁等无机阻燃剂发烟量小，在分解或释放的过程中不会产生有毒有害的气体。
由于氢氧化镁的热稳定性强，成本较为低廉，因此成为高分子阻燃剂添加成分的优良选择。
使用氢氧化镁做阻燃剂添加剂时主要是借助氢氧化镁的热分解过程来实现阻燃的目标。
当氢氧化镁加热使其温度高于340℃时，本身会发生分解反应，产生MgO2和H2O，实现完全分解的温度最高达到490℃。
在这一高温过程中，分解反应会从周围环境中吸收大量的热，因此可以降低材料的表面温度，同时由于分解产生的水蒸气可以对高分子材料表面的可燃性气体进行稀释，因此可以有效阻碍高分子材料表面的燃烧。
另外，在遇到火焰或燃烧环境时，氢氧化镁阻燃材料表面会形成一层碳化层，随着碳化层密度的增加可以有效覆盖到阻燃剂外表面，从而阻隔了材料内部与外界可燃性气体的接触，进一步阻止了材料的燃烧。
氢氧化镁的表面改性及其在硅橡胶中的阻燃性能研究
马树刚;万子岸;刘星池;王世荣;李祥高;侯经纬
【期刊名称】《现代化工》
【年(卷),期】2024(44)4
【摘要】分别采用乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)、乙基三乙氧基硅烷(ETES)以及3-(氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)对氢氧化镁(MH)进行表面改性,研究了改性工艺
对改性MH粒子表面特性的影响。
结果表明,确定的最佳改性条件为:改性剂为VTES、改性剂质量分数为8%、反应温度为80℃、搅拌转速为500 r/min、反应
时间为2.0 h。
将改性MH共混入硅橡胶,当VTES-MH质量分数为50%时,与未添加MH的硅橡胶相比,VTES-MH/硅橡胶复合材料的拉伸强度和断裂伸长率仅分别
降低了5%和11%,具有良好的力学性能;极限氧指数为40.2%,具有优良的阻燃性能。
【总页数】6页(P146-151)
【作者】马树刚;万子岸;刘星池;王世荣;李祥高;侯经纬
【作者单位】中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院;天津大学化工学院;天
津化学化工协同创新中心
【正文语种】中文
【中图分类】TQ325.12
【相关文献】
1.氢氧化镁表面改性与阻燃性能研究
2.阻燃剂氢氧化镁表面改性及其阻燃性能研究
3.氢氧化镁表面改性对阻燃PA6复合材料性能的影响
4.表面改性对尼龙6/氢氧化
镁阻燃性能的影响5.聚苯乙烯/表面改性纳米氢氧化镁复合材料的加工和阻燃性能研究
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