氢氧化镁的表面改性及在聚丙烯中的应用研究
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聚丙烯表面改性技术与应用0. 引言聚丙烯(PP)作为通用塑料,以产量大、应用面广以及物美价廉而著称,但聚丙烯具有非极性和结晶性,表面与极性聚合物、无机填料及增强材料等相容性差,导致其染色性、粘接性、抗静电性、亲水性也较差,这些缺点制约了聚丙烯的进一步推广和应用。
聚丙烯的表面改性和功能化处理技术是一种重要的改性方法,研究主要集中在接枝极性单体,如马来酸酐和丙烯酸等,以及带有第二官能团单体,如甲基丙烯酸缩水甘油脂等;是改善PP表面性状性的主要手段,可以提高PP材料与其他极性的界面作用力,增强其亲水性、染色性能、黏结性能和共混高聚物之间的相容性等。
本文主要就聚丙烯材料的表面处理方法以及改性聚丙烯的应用作简单地介绍。
1. 高能辐照表面处理法辐照接枝法是用高能射线照射产生自由基,自由基再与活性单体反应生成接枝共聚物。
与其它接枝法比较,辐照接枝法的优点在于适合各种化学、物理性质稳定的树脂,能够快速且均一地产生活性自由基,而且不需加化学引发剂,不过该方法成本较高。
根据利用辐照获得接枝活性点的方式可以将其分为同时辐照和预辐照两种方法,同时辐照法是将反应单体和PP接枝基体同时放置在辐照环境中,这样在基体上形成活性点的同时就可以进行接枝反应。
预辐照法就是首先辐照PP,使其表面带有活性点,然后再和单体反应。
比较两种方法,预辐照技术更能减少单体均聚物的生成。
辐照接枝法在改善膜或纤维的表面极性方面应用广泛[1]。
除了对基材进行辐照引发接枝反应外,通过异相引发接枝[2]还有学者研究出利用预辐照对聚乙烯进行处理,再使用经过辐照处理的聚乙烯作为聚丙烯的熔融接枝反应的引发剂来引发聚丙烯接枝丙烯酸,经反应挤出制备出高性能的聚丙烯接枝丙烯酸共聚物。
这种异相引发接枝反应很好的控制了聚丙烯在熔融接枝中的降解副反应,极大的保存了基材优异的力学性能。
1.1 γ-射线辐照接枝法γ-射线辐照属于高能物理法,利用60Co-γ射线对原纤维基材进行处理,进而与单体进行接枝反应得到所需要的接枝产物。
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。
聚丙烯塑料的改性及应用概述聚丙烯(Polypropylene,简称PP)是一种常见的塑料材料,具有良好的加工性能、强度和耐化学腐蚀性。
然而,聚丙烯在某些方面的性能还有待改善。
改性聚丙烯通过添加不同的添加剂、改变配方比例或改变加工工艺等方式,改善了聚丙烯的某些性能,扩展了其应用范围。
本文将介绍聚丙烯塑料的改性方法及其在各个领域中的应用。
聚丙烯塑料的改性方法1. 添加剂改性添加剂改性是最常见的一种聚丙烯塑料改性方法。
通过向聚丙烯中添加不同的添加剂,可以改变聚丙烯的物理、化学性能,提高其加工性能和耐候性。
常见的添加剂包括: - 填充剂:如碳酸钙、滑石粉等,可以提高聚丙烯的刚性和抗冲击性; - 阻燃剂:如氯化磷、硫酸铵等,可以提高聚丙烯的阻燃性能; - 稳定剂:如抗氧剂、紫外线吸收剂等,可以提高聚丙烯的耐氧化和耐候性; - 助剂:如流动剂、增韧剂等,可以改善聚丙烯的加工性能。
2. 共混改性通过与其他聚合物进行混合,可以改善聚丙烯的性能。
常见的共混改性方法有物理共混和化学共混两种。
•物理共混:将聚丙烯与其他聚合物机械混合,形成共混体系。
物理共混可以改善聚丙烯的强度、韧性和耐热性。
•化学共混:通过共聚反应或交联反应,将聚丙烯与其他聚合物进行化学结合。
化学共混可以显著改善聚丙烯的力学性能、热性能和耐化学性。
3. 改变配方比例通过改变聚丙烯的配方比例,如增加共聚单体的含量、调节分子量分布等方式,可以改变聚丙烯的结晶度、熔体流动性和力学性能。
•增加共聚单体含量:在聚丙烯的聚合过程中,加入适量的共聚单体,如丙烯酸、丙烯酸酯等,可以改善聚丙烯的柔韧性、降低结晶度。
•调节分子量分布:通过控制聚合反应条件,可以得到不同分子量分布的聚丙烯,从而改善聚丙烯的加工性能和力学性能。
聚丙烯塑料的应用领域聚丙烯的优良性能使其在各个领域都有广泛的应用。
1. 包装行业聚丙烯具有较高的刚性和抗冲击性,被广泛用于包装行业。
聚丙烯制成的塑料包装材料可以应用于食品包装、医药包装、化妆品包装等领域。
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。
氢氧化镁的制备及改性研究氢氧化镁是一种重要的无机化合物,广泛应用于陶瓷、橡胶、玻璃、医药等领域。
本篇文章将探讨氢氧化镁的制备方法以及改性研究。
1.氢氧化镁的制备方法1.1化学法化学法制备氢氧化镁主要有碳酸镁法、硝酸镁法和氢氧化铵法。
碳酸镁法是最常用的一种制备方法。
首先,将适量的氢氧化钠(NaOH)加入到含有镁离子的溶液中,生成氢氧化镁。
然后,通过沉淀、过滤、干燥等步骤得到氢氧化镁粉末。
硝酸镁法是另一种常见的制备方法。
将适量的硝酸镁(Mg(NO3)2)加入到含有氢氧化钠的溶液中,产生氢氧化镁沉淀。
经过过滤、洗涤、干燥等步骤得到氢氧化镁。
氢氧化铵法是一种较新的制备方法。
将适量的氯化镁(MgCl2)和氨水混合,生成氢氧化镁的沉淀。
通过过滤、洗涤、干燥等步骤得到氢氧化镁粉末。
1.2物理法物理法制备氢氧化镁主要有熔融法和水热法。
熔融法是将氧化镁(MgO)置于高温下熔化,然后冷却后得到氢氧化镁。
这种方法简单易行,但需要高温条件。
水热法是在高温高压的水热条件下,将适量的氧化镁和水反应,生成氢氧化镁。
这种方法能够得到纳米级氢氧化镁。
2.氢氧化镁的改性研究为了提高氢氧化镁的性能和应用范围,人们进行了各种改性研究。
2.1表面改性物理改性主要通过磨碎、喷射等方法改变氢氧化镁的表面形貌和粒径分布,从而提高其比表面积和分散性。
化学改性主要通过在氢氧化镁表面修饰化合物,如硅烷、钛烷等,改变其表面性质和吸附能力,提高其稳定性和耐久性。
2.2结构改性掺杂改性是将适量的其他元素的阳离子掺入氢氧化镁晶格中,以改变其晶体结构和性质。
如锌掺杂可以提高氢氧化镁的光催化活性。
复合改性是将其他材料与氢氧化镁一起制备成复合材料,以改善其力学性能和热稳定性。
如氢氧化镁与纳米碳管复合材料具有优异的力学性能。
2.3功能改性总结:氢氧化镁是一种重要的无机化合物,具有广泛的应用前景。
制备氢氧化镁的方法包括化学法和物理法,各有特点。
为了提高氢氧化镁的性能和应用范围,人们进行了表面改性、结构改性和功能改性的研究。