阻燃型氢氧化镁表面改性及与PS复合效果研究
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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。