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3分钟了解氢氧化镁阻燃剂

2021-01-27 已有929人浏览 皖燃科技

氢氧化镁是一种新型填充型阻燃剂,它在受热分解时释放结合水,吸收大量潜热,降低火焰中填充氢氧化镁的合成材料的表面温度,具有抑制聚合物分解和冷却产生的可燃气体的作用。

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氢氧化镁阻燃剂的定义

分解产生的氧化镁也是很好的耐火材料,也可以帮助提高合成材料的耐火性,同时其释放的水蒸气也可以作为抑烟剂使用。氢氧化镁是橡胶和塑料工业公认的具有阻燃、抑烟和填充三重功能的优良阻燃剂。广泛应用于橡胶、化工、建材、塑料和电子、不饱和聚酯、油漆、涂料等高分子材料。特别是可替代氢氧化铝用于矿井风道用涂层布、PVC整芯运输带、阻燃铝塑板、阻燃篷布、PVC电线电缆料、矿井电缆护套及电缆附件的阻燃、抑烟、抗静电性能,阻燃效果优异。与同类无机阻燃剂相比,氢氧化镁抑烟效果更好。氢氧化镁在生产、使用和废弃过程中无有害物质排放,能中和燃烧过程中产生的酸性和腐蚀性气体。单独使用时,用量一般为40%~60%。

氢氧化镁阻燃剂的发展

氢氧化镁是聚合物基复合材料的无机阻燃填料,具有良好的应用前景。氢氧化镁阻燃剂和氢氧化铝一样,靠化学分解吸收热量,加热时放出水分,因此具有无毒、低烟、分解后生成的氧化镁化学性质稳定、无二次污染等优点。但与含卤有机阻燃剂相比,要达到相当的阻燃效果,填充量一般应达到50%以上。由于氢氧化镁是无机物,其表面与高分子基材相容性差。如果将其填充到高分子材料中而不进行表面改性,复合材料的力学性能会降低。因此,有必要进行表面改性处理,以提高其与聚合物粘结剂的相容性,使填充材料的力学性能不会降低,甚至会提高填充材料的一些力学性能。

实验表明,未改性的氢氧化镁以聚集体的形式存在于聚丙烯中。虽然粉末本身极其细小,但由于颗粒表面与PP基体不相容,颗粒聚集体与PP基体之间存在明显的边界甚至空隙。氢氧化镁颗粒在脆性断裂过程中逸出后形成的空隙表明,未改性的氢氧化镁在PP中仅起填充和阻燃作用,与PP没有化学键合,表面改性后的氢氧化镁均匀分散在PP基体中,颗粒大多以初生颗粒或小团聚颗粒的形式分散在材料中。

氢氧化镁相关政策

2000年12月,我国制定了《工业粉状氢氧化镁工业标准》(HG/T3607-2000),并于同年12月1日实施。这是目前为止唯一看到的职业标准。国外已经大规模生产出不同规格和品种的氢氧化镁,并在不同领域使用了近20年,但没有发布官方标准。因此,中国行业标准的提出是非常开创性的。

氢氧化镁的阻燃机理

氢氧化镁加热时(340-490℃),分解吸收燃烧产物表面的热量,达到阻燃效果;同时释放出大量的水稀释可燃物表面的氧气,分解产生的活性氧化镁附着在可燃物表面,进一步阻止燃烧。氢氧化镁不仅在整个阻燃过程中不产生任何有害物质,而且其分解产物可以吸收橡胶、塑料等聚合物燃烧产生的大量有害气体和烟雾。活性氧化镁不断吸收不完全燃烧的熔化残渣,在快速停止燃烧的同时,可以消烟防熔滴。它是一种新型环保无机阻燃剂。

氢氧化镁阻燃剂的分类

阻燃剂按化学成分可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂。有机阻燃剂分为磷系和卤系。有机阻燃剂因其分解产物毒性大、烟气重等缺点,正逐渐被无机阻燃剂取代。

无机阻燃剂的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。其中氢氧化铝和氢氧化镁由于分解产生H2O,吸热大,可以隔绝空气,分解的氧化物是耐高温物质,所以两种阻燃剂不仅可以起到阻燃作用,还可以起到填充作用。它具有无腐蚀性卤素气体和有害气体、不挥发、效果持久等优点。

氢氧化镁阻燃剂使用前的准备

氢氧化镁阻燃剂在应用阶段可能会出现一些事故,所以使用前要做好充分的准备,不仅可以提高阻燃剂的阻燃效果,而且可以使整个过程更加安全。注意事项如下:

1.阻燃前的样品测试。阻燃测试需要取一些样品,主要目的是测试阻燃剂是否能达到规定的阻燃标准,阻燃剂是否适合阻燃材料,避免浪费阻燃剂。

2.阻燃前,基材表面应适当清洁,最好不要有油渍、水痕、灰尘等。

3.阻燃前要清楚了解阻燃剂的使用方法、温度和阻燃时间,以免浪费阻燃剂和材料。

为了防止阻燃剂的浪费和安全问题的发生,在使用氢氧化镁阻燃剂之前和之后都要给予足够的重视。