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氢氧化镁阻燃剂的表面改性进展作者：刘家伟王容李盈颖郑冉宋健健赵丽来源：《科技创新与应用》2017年第15期摘要：介绍了氢氧化镁阻燃剂的阻燃机理，阐述了近年来氢氧化镁阻燃剂的表面改性进展，展望了氢氧化镁阻燃剂的研究方向。
关键词：氢氧化镁；阻燃剂；表面改性卤系阻燃剂虽然具有较好的有机聚合物材料阻燃性能，但材料一经燃烧产生大量的有毒气体，严重危害身体健康，加之北美西欧等国家已经取缔卤系阻燃剂的使用，发展新型有效的无卤阻燃剂成为研究的热点。
新型无机阻燃剂氢氧化镁用于材料的阻燃不产生有毒物质，具有安全环保的特点，在高分子材料中应用广泛。
本文对氢氧化镁阻燃剂的特点进行了论述，重点对其改性研究进行了阐述。
1 氢氧化镁阻燃剂特点氢氧化镁是白色粉末状的六角形或无定性的片状结晶，其密度为2.39g/cm3，难溶于水，18℃时的溶解度为9*10-3g/L。
Mg（OH）2的起始热分解温度比Al（OH）3要高，接近300℃。
其最大分解峰温比Al（OH）3高约100℃，约400℃[1，2]。
氢氧化镁阻燃性能来源于其特殊的热分解性能。
氢氧化镁受热分解为氧化镁和水蒸气。
总结其阻燃机理和特点如下[3，4]：（1）氢氧化镁热分解产生的水蒸气可有效稀释氧气浓度，阻碍燃烧；（2）氢氧化镁的热容大，热分解过程中可有效降低高分子基材所吸收的热能，使高分子基材的热分解有所延缓；（3）氢氧化镁形成的表面炭化层可以延缓燃烧，并能够抑制分解气体的燃烧；（4）氢氧化镁分解吸收大量的热量，降低被阻燃材料的温度，可有效延缓高聚物分解速度；（5）氢氧化镁热分解产生的氧化镁本身就是优良的耐火材料，覆盖于高分子基材表面能够隔绝空气使燃烧受阻；（6）氢氧化镁用作阻燃剂时添加量较大才能提高高聚物的难燃性。
虽然氢氧化镁因其独特的热分解特性赋予其阻燃和抑烟的特性，但氢氧化镁用于高分子基材的阻燃仍受到一定的限制。
首先，氢氧化镁具有较高的表面能，未经改性的氢氧化镁易于团聚，分散性能差。
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。
硬脂酸湿法表面改性氢氧化镁阻燃剂的研究
泽辉化工研究了硬脂酸(SA)湿法表面改性普通氢氧化镁的工艺过程,其改性效果由活化指数H进行表征。
研究了不同反应温度、搅拌转速、反应时间对活化指数的影响,同时,利用FT-IR,SEM,TG对硬脂酸表面改性的氢氧化镁进行表征。
结果表明:当反应温度为85~90℃、搅拌转速为400 r/min、反应时间3 h、硬脂酸用量为2%(占氢氧化镁干粉的质量分数)时,其活化指数达到96%;普通氢氧化镁由亲水性完全转变成亲油性;改性后的氢氧化镁分散性更好,热分解温度更高。
FT-IR,TG分析表明:硬脂酸分子在氢氧化镁粉体表面发生吸附键合,形成了新的化学键。
阻燃材料的复合材料研究一、引言阻燃材料广泛应用于建筑、航空航天、电子、汽车等领域，以降低火灾事故对人们生命财产的威胁。
然而，传统的阻燃材料存在耐热性能差、机械性能下降和加工困难等问题。
为了克服这些问题，研发阻燃材料的复合材料成为科学家们的研究重点。
本文将介绍阻燃材料的复合材料研究进展以及其在火灾安全方面的应用。
二、阻燃材料的复合材料研究方法1. 添加纳米填料纳米填料在复合材料中起到增强材料阻燃性能的作用。
例如，氧化石墨烯、金属氢氧化物和纳米陶瓷颗粒等纳米填料能够形成屏障，阻挡火焰和热量的传播，从而提高材料的阻燃性能。
2. 表面修饰通过改变复合材料表面的特性，可以提高阻燃材料的耐热性能和阻燃性能。
常用的表面修饰方法包括聚合物单体的原位聚合和表面包覆等。
3. 界面改性优化界面相互作用能够提高阻燃材料的力学性能和热稳定性。
采用界面改性技术，如界面胶接和界面涂覆等，可以增强材料的界面结合强度，从而提高阻燃材料的综合性能。
三、阻燃材料的复合材料在火灾安全中的应用1. 建筑领域阻燃材料的复合材料在建筑领域中广泛应用。
例如，在屋顶和墙体的隔热材料中添加阻燃剂，可以提高建筑物的耐火性能；利用阻燃材料的复合材料制作防火门窗，可以延缓火势蔓延，增加人员疏散时间。
2. 电子领域电子设备中的阻燃材料必须具有优异的阻燃性能和热稳定性。
将阻燃材料与导热材料复合，可以提高设备的散热性能，防止因温度过高导致的火灾事故。
3. 汽车领域阻燃材料的复合材料在汽车制造中具有重要的应用前景。
通过在汽车内饰中添加阻燃材料，可以减少车内火灾事故的发生概率；利用阻燃材料的复合材料制作车身结构部件，可以提高车辆的耐火性能。
四、阻燃材料的复合材料的挑战与机遇阻燃材料的复合材料在应用过程中仍面临一些挑战。
例如，复合材料的加工困难、性能的稳定性和经济性等问题。
然而，这些挑战也为科学家提供了机遇，推动阻燃材料的复合材料研究不断进步。
五、结论阻燃材料的复合材料研究是当前科学家们关注的热点领域。
混凝土中的氢氧化镁应用及研究一、前言混凝土是一种常用的建筑材料，在建筑、桥梁、隧道等工程中得到广泛应用。
然而，混凝土在使用过程中存在一些问题，如开裂、渗漏、酸蚀等。
针对这些问题，研究人员不断探索改进混凝土的性能。
近年来，氢氧化镁作为一种新型的混凝土添加剂，受到了广泛关注。
本文将从氢氧化镁的基本性质、应用方式和研究进展三个方面，全面介绍混凝土中的氢氧化镁应用及研究。
二、氢氧化镁的基本性质氢氧化镁（Mg(OH)2）是一种白色粉末，是一种碱性物质。
其分子量为58.32，密度为2.36 g/cm³。
氢氧化镁的热稳定性较好，在高温下也不易分解。
此外，氢氧化镁还具有一定的吸湿性，能够吸收周围环境中的水分。
三、氢氧化镁在混凝土中的应用方式1. 氢氧化镁作为混凝土防水剂混凝土在使用过程中，容易受到水分的侵蚀，导致渗漏、裂缝等问题。
氢氧化镁可以作为一种混凝土防水剂，有效地解决这些问题。
氢氧化镁能够吸收周围环境中的水分，并形成一层保护膜，防止水分渗透。
此外，氢氧化镁还能够填充混凝土中的微孔和裂缝，增加混凝土的密实性和耐水性。
2. 氢氧化镁作为混凝土防火剂混凝土在遭受火灾时，容易失去强度和稳定性，导致建筑物的倒塌。
氢氧化镁可以作为一种混凝土防火剂，有效地提高混凝土的耐火性能。
氢氧化镁在遇到高温时会分解，释放出水分和二氧化碳，形成一层保护膜，防止火灾对混凝土的破坏。
此外，氢氧化镁还能够填充混凝土中的微孔和裂缝，增加混凝土的密实性和耐火性。
3. 氢氧化镁作为混凝土碱性材料混凝土中的水泥会产生碱性反应，导致混凝土开裂和腐蚀钢筋。
氢氧化镁可以作为一种混凝土碱性材料，中和混凝土中的碱性物质，减轻混凝土的碱性反应。
此外，氢氧化镁还能够填充混凝土中的微孔和裂缝，增加混凝土的密实性和耐久性。
四、氢氧化镁在混凝土中的研究进展1. 氢氧化镁与其他混凝土添加剂的复合应用氢氧化镁与其他混凝土添加剂的复合应用是当前的研究热点之一。
研究表明，氢氧化镁与微硅粉、硅灰石、磷酸盐等添加剂的复合应用，可以显著提高混凝土的力学性能、耐久性和防火性能。
氢氧化镁阻燃剂姓名：单显朋学号：20130591 班级：材料1305班【摘要】：随着高分子材料日新月异飞速发展，高分子复合材料应用在人类生活的每一个领域，高分子材料的阻燃技术发挥着越来越重要的作用，市场发展的需要,对氢氧化镁的阻燃剂的研发方向也有着改变，更加注重对氢氧化镁的阻燃剂新的性能的研究,励志开发出更加高效的阻燃剂适应市场的进一步的发展。
无论从合成资源还是从天然资源制得的氢氧化镁，用于阻燃剂量与日俱增，利用我国丰富的镁资源，依托技术创新开发高附加值的阻燃性氢氧化镁，是镁盐行业面临地一个共同课题。
氢氧化镁是阻燃性能好的高效无卤阻燃剂，火灾后不会产生二次污染，都具有抑烟性强、无毒、无腐蚀、不挥发、不析出、安全等特点，已经被公认是环保型阻燃剂，正因为氢氧化镁的安全、环保特性，在塑料、电缆、橡胶等行业得到广泛的应用。
我国拥有丰富的含镁矿物、富镁废弃物资源，因此氢氧化镁阻燃填料的前景是十分广阔的。
本文简单介绍了阻燃剂的分类，氢氧化镁阻燃机理。
重点介绍了氢氧化镁阻燃剂的作用、研究现状和发展方向。
并指出氢氧化镁阻燃剂是一种新型的，环境友好型的无机阻燃剂。
【关键词】：氢氧化镁阻燃剂环保发展方向【前言】：随随着高分子材料的发展，高分子材料的易燃性日益受到了人们的重视，对阻燃剂的需求量也随之增加。
然而，随着人们对环境等因素提出了更加严格的要求，阻燃的无卤化、高效性、抑烟性、无毒成为未来的发展趋势。
1.阻燃剂的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。
由于有机阻燃剂存在着分解产物毒性大、烟雾大等缺点，正逐步被无机阻燃剂所替代。
无机阻燃剂主要品种有氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、氧化锑、氧化锡、氧化钼、钼酸铵、硼酸锌等，其中以氢氧化铝和氢氧化镁因分解吸热量大，并产生H2O可起到隔绝空气作用，其分解后氧化物又是耐高温物质，故二种阻燃剂不仅可起到阻燃作用，而且可以起到填充作用，它所具有不产生腐蚀性卤气及有害气体、不挥发、效果持久、无毒、无烟、不滴等特点。
阻燃材料的表面改性方法阻燃材料的研发与应用在现代的工程领域中扮演着至关重要的角色。
为了提高材料的阻燃性能，表面改性方法被广泛应用。
本文将介绍几种常见的阻燃材料表面改性方法，并探讨它们的优缺点。
一、单体改性法单体改性法是最常见的阻燃材料表面改性方法之一。
该方法通过在材料表面引入能与材料表面反应的单体，形成具有阻燃性质的表面层。
例如，通过在聚合物材料表面引入含氮的单体，可以形成具有良好阻燃性的表面层。
这种方法简单易行，但存在着改性剂锚固不牢的问题。
二、表面涂层法表面涂层法是另一种常见的阻燃材料表面改性方法。
该方法通过直接在材料表面涂覆具有阻燃性能的材料，形成一层保护层，提高材料的阻燃性。
常用的涂覆材料包括阻燃剂、石墨烯等。
表面涂层法简单易行，但涂层的附着力较差，容易剥落。
三、离子注入法离子注入法是一种较为复杂的阻燃材料表面改性方法。
该方法通过将离子注入材料表面，改变材料表面的化学组成和结构，从而提高材料的阻燃性。
例如，通过氮离子注入聚合物材料表面，可以引入氮元素，增加材料的阻燃性。
离子注入法改性效果显著，但操作复杂，设备要求高。
四、等离子体改性法等离子体改性法是一种高级的阻燃材料表面改性方法。
该方法通过利用等离子体的特性，将改性材料溶解成等离子体，然后将等离子体沉积在材料表面，形成一层具有阻燃性质的薄膜。
等离子体改性法改性效果良好，但设备复杂，成本较高。
综上所述，阻燃材料的表面改性方法包括单体改性法、表面涂层法、离子注入法和等离子体改性法。
不同的方法适用于不同的材料和应用领域。
在实际应用中，需要综合考虑改性效果、成本和操作难度等因素，选择合适的改性方法。
阻燃材料的表面改性方法的研究和应用对于提高材料的阻燃性能具有重要意义。
随着科学技术的不断进步，相信在未来会有更多创新的表面改性方法被提出和应用，为阻燃材料的研发和应用带来新的突破。
硅烷偶联剂改性氢氧化镁阻燃剂硅烷偶联剂改性氢氧化镁阻燃剂氢氧化镁阻燃剂具有抑烟、绿⾊和环保等优势，但是由于其较低的阻燃效率，应⽤在⾼分⼦基材中往往需要较⼤的填充量，⼜因为氢氧化镁作为⽆机粉体具有亲⽔疏油，极性⼤的特点，不利于⽆机/有机材料的界⾯复合，较⾼的填充量会导致添加有氢氧化镁的⾼分⼦复合材料⼒学性能⼤幅下降。
为了改善氢氧化镁与⾼分⼦基材之间⽆机/有机界⾯相容性的问题，本章选⽤3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（A-174）对氢氧化镁进⾏⼲法改性，该种硅烷偶联剂可以与醋酸⼄烯、丙烯酸或甲基丙烯酸单体共聚，常⽤于电线电缆⾏业，在提⾼复合材料界⾯相容性的同时，还可以改善电缆料防静电性能[47-48]。
本章对影响⼲法⼯艺改性氢氧化镁效果的因素，既改性剂⽤量、改性温度、改性时间和搅拌速度进⾏了研究。
采⽤单因素实验⽅法，通过对改性粉体活化指数的测定，确定了硅烷偶联剂A-174改性氢氧化镁效果的最佳⼯艺条件，并通过SEM、热重分析和红外光谱等表征⼿段探讨了硅烷偶联剂A-174改性氢氧化镁的改性机理及改性效果。
1.1 实验1.1.1 试剂及仪器Magnifin H-5型氢氧化镁（美国雅宝公司）3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（湖北武⼤有机硅新材料有限公司）邻苯⼆甲酸⼆⾟酯DOP（国药集团化学试剂有限公司）DHG-9140A型电热恒温⿎风⼲燥箱（上海⼀恒科技有限公司）FA2004型电⼦天平（上海上天精密仪器有限公司）Y100L2-4⾼速搅拌机（张家港锦丰万科机械⼚）DJ-1定时电动搅拌器（⾦坛市⼤地⾃动化仪器⼚）JSM-5610LV/INCA扫描电⼦显微镜（⽇本电⼦株式会社）STA449F3同步热分析仪（德国耐驰）Nexus傅⽴叶变换红外光谱仪（美国热电-尼⾼⼒公司）1.1.2 改性⽅法⾸先，将氢氧化镁粉体放⼊⼲燥箱中，在120℃下⼲燥5⼩时以排除原料中吸附的⽔分，将⼲燥后的氢氧化镁冷却⾄室温备⽤。
称取1kg已⼲燥的氢氧化镁粉末加⾄⾼速搅拌机中，在1000rpm的搅拌速度下预热⾄实验设计温度，当温度升⾄指定温度时，提⾼⾼速搅拌机搅拌速度⾄某设定值，并使⽤医⽤注射器向粉体中加⼊⼀定量硅烷偶联剂A-174。
氢氧化镁阻燃剂简介氢氧化镁简称MH分子式Mg(0H)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300C以下稳定，320C幵始分解，生成氧化镁和水，430 C 时分解速度最快，490 C时分解完结。
溶于烯酸和铵盐溶液，不溶于水、乙醇。
氢氧化镁不仅有阻燃作用，还有一眼功能，无毒、无腐蚀性，多种性能优于氢氧化铝，安全廉价，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)发生分解吸收燃烧物表面热量到阻燃作用；同时释放出大量水分稀释燃物表面的氧气，分解生成的活性氧化镁附着于可燃物表面又进一步阻止了燃烧的进行。
氢氧化镁在整个阻燃过程中不但没有任何有害物质产生，而且其分解的产物在阻燃的同时还能够大量吸收橡胶、塑料等高分子燃烧所产生的有害气体和烟雾，活性氧化镁不断吸收未完全燃烧的熔化残留物，从使燃烧很快停止的同时消除烟雾、阻止熔滴，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。
由于有机阻燃剂存在着分解产物毒性大、烟雾大等缺点，正逐步被无机阻燃剂所替代。
无机阻燃剂主要品种有氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、氧化锑、氧化锡、氧化钼、钼酸铵、硼酸锌等，其中以氢氧化铝和氢氧化镁因分解吸热量大，并产生H20可起到隔绝空气作用，其分解后氧化物又是耐高温物质，故二种阻燃剂不仅可起到阻燃作用，而且可以起到填充作用，它所具有不产生腐蚀性卤气及有害气体、不挥发、效果持久、无毒、无烟、不滴等特点。
活性氢氧化镁：活性氢氧化镁阻燃剂，广泛应用于橡胶、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、涂料等高分子材料中，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，具有优良的阻燃效果。
种类间比较目前国内氢氧化铝用量较多，但随着高聚物加工温度的提高，氢氧化铝易分解，降低阻燃作用，氢氧化镁较氢氧化铝具有如下优点：①氢氧化镁热分解温度达330 °C，比氢氧化铝高100 °C，故有利于塑料加工温度的提高，加快挤塑速度，缩短模塑时间；②氢氧化镁与酸的中和能力强，可较快地中和塑料燃烧过程产生的酸性气体SO2 NOx、CO2等；③氢氧化镁分解能高，有利于吸收燃烧热，提高阻燃效率；④氢氧化镁抑烟能力强、硬度小，对设备摩擦小，有助于延长生产设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效果很低, 单独使用时添加量需要在50%以上时才具有较好的阻燃效果,但这样影响了聚合物材料的加工性能和物理力学性能。
硬脂酸湿法改性纳米氢氧化镁的研究摘要：为了克服纳米氢氧化镁与非极性的高分子材料相容性差的缺陷，本文选用硬脂酸酸对纳米氢氧化镁进行湿法改性。
通过改性后的产品活化指数的测定，确定较好的改性条件（湿法改性的时间及改性剂用量）；通过性能测试（沉降体积、黏度、比表面积等），测定改性效果。
关键词：湿法改性纳米氢氧化镁是目前发展较快的一种阻燃剂，具有无毒、无烟、无腐蚀性、分解温度高（340℃～490℃）、高效基材成碳作用、价格便宜等优点，通常作为填充性阻燃剂用于塑料等高分子材料[1]。
随着高分子材料中氢氧化镁含量的增加，其加工性能和机械性能也急剧下降，以致于不能用于阻燃。
因此如何克服这些缺陷成为纳米氢氧化镁阻燃剂研制和应用的一个关键问题。
目前主要通过湿法改性来改善氢氧化镁的表面性能，提高其与高分子材料的相容性。
本文选择价格低廉的硬脂酸作为湿法改性剂，通过改性后的产品活化指数的测定，确定较好的改性条件（湿法改性的时间及改性剂用量）；通过性能测试（沉降体积、黏度、比表面积等）评价改性效果。
一、实验方法1.试剂与仪器纳米氢氧化镁由山东鲁华化工有限公司生产。
硬脂酸、液体石蜡、DOP（邻苯二甲酸二异辛酯）、甲苯、乙醇均为分析纯试剂，由国药集团化学试剂有限公司生产。
旋转黏度计，NDJ21型，上海同济大学机电厂；比表面积测定仪，Model ST-2000型，北京市北分仪器技术公司；红外光谱仪，TENSOR27型，德国BRUKER公司。
2.湿法改性方法将10g纳米氢氧化镁、90mL去离子水依次加入三口烧瓶（100mL），搅拌、加热。
当浆料加热到一定温度时，加入改性剂（改性剂质量以纳米氢氧化镁质量为基准），保温反应30min。
浆料过滤，滤饼用去离子水洗涤（25mL*4），干燥得产品。
3.湿法改性产品性能测试活化指数检测步骤如下：改性后产品加入到盛有蒸馏水的烧杯中，搅拌，静置1h。
将沉降于烧杯底部的样品过滤，干燥。
用加入产品的质量减去沉降于烧杯底部的样品质量，即可得到漂浮部分的质量。
