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氢氧化镁不仅仅是阻燃剂

2021-02-03 已有1117人浏览 皖燃科技

当今社会,高分子合成技术发展迅速,塑料、橡胶、合成纤维等材料在日常生活中得到广泛应用。但是,所有高分子聚合物都有缺陷,由于自身由碳、氢原子链构成,化合物易燃,火势迅速蔓延。

物质加入一定量的阻燃剂后,材料的阻燃性能相应提高,但材料的机械性能和其他性能受到影响,有时会给加工带来不便。因此,为了保持阻燃复合材料的综合性能,必须考虑阻燃剂的综合性能。

超细氢氧化镁.png

氢氧化镁作为阻燃材料有很多优点

(1)氢氧化镁分解温度高,燃点高于氢氧化铝,提高聚合物材料的加热温度;

(2)燃烧脱水后生成的MgO是耐火材料,是碱性氧化物,可吸收酸性气体

(3)吸热能力强,阻燃效率高;

(4)成本低,易于在不同的高分子材料中加工。

近年来,氢氧化镁作为绿色环保阻燃剂,应用量非常大。

氢氧化镁的制备。

制备氢氧化镁最需要控制的两个方面:(1)过滤性能,氢氧化镁浆沉降性能差,影响洗涤和分离操作过程,延长氢氧化镁合成周期,影响氢氧化镁产量(2)控制形态,具有规则整形形形态的氢氧化镁阻燃效果好,需要采用适当的生产方法和技术条件。

氢氧化镁的主要生产工艺包括直接沉淀法、镁矿石磨削法、氧化镁水化法等。

直接沉淀法。

目前合成氢氧化镁的方法有很多,其中最常用的方法就是沉淀法,因为它的价格便宜,操作简单,容易控制晶体的形状。沉淀法中,主要是盐溶液沉淀,通常使用氨水或氢氧化钠等强碱,镁盐中使用最广泛的是氯化镁、硫酸镁和硝酸镁,偶尔也会使用有机镁盐乙酸镁。

直接沉淀法中氨法制备氢氧化镁分为一步法和连续沉淀法,连续沉淀法实现资源循环利用,降低生产成本,保证产品质量。

阻燃剂2.png

水热法。

水热反应能有效控制氢氧化镁的形状和尺寸,产物的性质主要取决于前驱体镁盐的种类、溶剂和反应过程温度的控制,产品的形状主要取决于溶液的pH和反应的温度。通过调节pH的大小,合成氢氧化镁的形状纳米花型、针状、片状和球形。

水热合成的优点是获得比表面积大100m2/g的氢氧化镁。缺点是工业使用高温高压,成本高。

声音化学合成法。

声音化学方法是使用频率在20kHz-10MHz范围内的超声波,引起细胞的形成和塌陷,在高温高压下产生活性的位置。与传统方法相比,该方法发生在极限条件下,大幅度提高反应速度,形成更均匀的小晶体。声化合成的特点是通过改变反应介质,可以产生不同结构类型的材料。

溶胶-凝胶方法。

溶胶-凝胶法是将高活性金属化合物作为前驱体,液相混合,进行水解、收缩,生成金属氢氧化物。形成稳定的透明溶胶,经陈化缓慢聚合,形成网络结构,在反应过程中失去溶剂,形成凝胶。凝胶经后续干燥、烧结制成纳米材料。

该方法反应的过程是前驱体分散溶解,水解生成单体,发生聚合,生成溶胶,经过干燥和热处理等技术,制作纳米氢氧化镁材料。

氢氧化镁的用途。

氢氧化镁的用途非常广泛,阻燃领域和环境保护领域是氢氧化镁应用的主要领域。另外,由于氢氧化镁浆具有较高的活性、吸附性能,调节方便可控,因此氢氧化镁还可作为中和剂用于酸性废液和富硫氧化物的处理,重金属去除、改善土壤的酸性,也可作为抗酸剂用于药剂学、肥料添加剂等。

阻燃的应用。

氢氧化镁是一种重要的无卤环保绿色阻燃剂,阻燃机生成稳定的涂层氧化镁和水蒸气,阻燃效率低,为了达到良好的阻燃效果,其添加量一般达到50%~60%。此时,阻燃复合材料的力学性能和加工性能大幅度降低,通常采用氢氧化镁的表面改性和氢氧化镁的协同效率阻燃的方法。

氢氧化镁阻燃剂不仅可以单独使用,还可以与其他协同剂结合使用,如氢氧化镁/红磷、氢氧化镁/硼锌、氢氧化镁/碳纳米管和氢氧化镁/碳黑等。氢氧化镁的协同阻燃不仅能达到更好的阻燃效果,还能减少阻燃剂的使用量,降低成本。

环境保护领域的应用。

(1)含酸废水处理。

氢氧化镁中和反应速度慢,中和反应后产生的粒径大,迅速沉降。氢氧化镁在含酸废水的处理中可以实现操作工序的简化和操作时间的减少、控制性好、处理成本的降低。

(2)去除重金属。

由于氢氧化镁粒子大于表面积,具有较强的吸附能力,可以从工业废水废液中去除危害环境的Ni2+、Cd2+、Mn2+等重金属离子,其他重金属要素如Mo、Co、Fe、W和V等也可以用氢氧化镁、轻氧化镁或碳酸铝镁去除。

(3)烟气脱硫。

目前比较成熟的脱硫技术近20多种,其中氢氧化镁法脱硫技术经济实用,未来可期。氢氧化镁脱硫的技术优点主要是脱硫效率高,投资费用少,运行费用低,综合效益高,运行可靠,不产生二次污染。

结语。

氢氧化镁作为阻燃剂具有各方面的优良性能,其应用范围越来越广泛。此外,氢氧化镁具有价格低廉的优势,为工厂生产节省了成本。轻烧镁粉制备氢氧化镁,提高产品附加值,实现资源的有效利用,有效提高企业在市场经济中的竞争力。