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發(fā)布時(shí)間：
2021-11-19
阻燃劑按化學(xué)成份可以分為有機(jī)阻燃劑和無(wú)機(jī)阻燃兩大類(lèi)。有機(jī)阻燃劑又分為磷系和鹵系兩個(gè)系列。由于有機(jī)阻燃劑存在著分解產(chǎn)物毒性大、煙霧大等缺點(diǎn)，正逐步被無(wú)機(jī)阻燃劑所替代。無(wú)機(jī)阻燃劑主要品種有氫氧化鋁、氫氧化鎂、紅磷、氧化銻、氧化錫、氧化鉬、鉬酸銨、硼酸鋅等，其中以氫氧化鋁和氫氧化鎂因分解吸熱量大，并產(chǎn)生H2O可起到隔絕空氣作用，其分解后氧化物又是耐高溫物質(zhì)，故二種阻燃劑不僅可起到阻燃作用，而且可以起到填充作用，它所具有不產(chǎn)生腐蝕性鹵氣及有害氣體、不揮發(fā)、效果持久、無(wú)毒、無(wú)煙、不滴等特點(diǎn)。
氫氧化鎂在受熱時(shí)（340-490度）發(fā)生分解吸收燃燒物表面熱量到阻燃作用；同時(shí)釋放出大量水分稀釋燃物表面的氧氣，分解生成的活性氧化鎂附著于可燃物表面又進(jìn)一步阻止了燃燒的進(jìn)行。氫氧化鎂在整個(gè)阻燃過(guò)程中不但沒(méi)有任何有害物質(zhì)產(chǎn)生，而且其分解的產(chǎn)物在阻燃的同時(shí)還能夠大量吸收橡膠、塑料等高分子燃燒所產(chǎn)生的有害氣體和煙霧，活性氧化鎂不斷吸收未完全燃燒的熔化殘留物，從使燃燒很快停止的同時(shí)消除煙霧、阻止熔滴，是一種新興的環(huán)保型無(wú)機(jī)阻燃劑。氫氧化鎂阻燃劑通過(guò)受熱分解時(shí)釋放出結(jié)合水，吸收大量的潛熱，來(lái)降低它所填充的合成材料在火焰中的表面溫度，具有抑制聚合物分解和對(duì)所產(chǎn)生的可燃?xì)怏w進(jìn)行冷卻的作用。
氫氧化鎂為白色固體粉末，不溶于堿性物質(zhì)，受熱分解為氧化鎂和水，加熱到340℃時(shí)開(kāi)始分解，430℃時(shí)分解速度最快，到490℃時(shí)完全分解。氫氧化鎂晶體屬于2價(jià)金屬水合物族，晶體結(jié)構(gòu)是層狀的CdI2型，形成連續(xù)的六邊形，Mg2+層和OH-層互相重疊，每個(gè)鎂離子被6個(gè)氫氧根離子配合從而形成Mg（OH）6八面體。氫氧化鎂具有很多優(yōu)點(diǎn)：
?。?）氫氧化鎂分解溫度340——490℃，能使得被填加的材料承受更高的加工溫度，有利于加快擠塑速度，縮短模塑時(shí)間。而且氫氧化鎂的分解能更大、熱容高，能夠吸入更多的熱量，阻燃效果更好。
?。?）氫氧化鎂的粒度小，對(duì)材料加工設(shè)備磨損小，有利于延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
?。?）氫氧化鎂的減煙效果好，能中和聚合物燃燒產(chǎn)生的有毒氣體如二氧化硫、二氧化碳等。
?。?）原料豐富、易得，海水資源中含有大量的鎂鹽，同時(shí)還有鎂礦如菱鎂礦、白云石和水鎂石等。
應(yīng)用研究表明，當(dāng)加入的氫氧化物粒徑減小到1um時(shí)，其阻燃聚合物體系的氧指數(shù)顯著提高。不少文獻(xiàn)報(bào)道隨著粒徑的減小，無(wú)機(jī)粒子對(duì)聚合物材料有增強(qiáng)城韌的作用。因此，超細(xì)化成為氫氧化鎂阻燃劑的一個(gè)重要發(fā)展方向。在材料學(xué)里面，人們將超細(xì)微粒子稱謂納米粒子，是一種介于固體和分子間的亞穩(wěn)中間態(tài)物質(zhì)。納米氫氧化鎂（VK-MHT01）是指顆粒粒度介于1-100nm的氫氧化鎂。作為一種納米材料，它具有納米材料所具有的共同特點(diǎn)，即小尺寸效應(yīng)，量子尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)，宏觀量子效應(yīng)等，用它填充于復(fù)合材料中能大大提高材料的阻燃性能、力學(xué)性能和其他性能。研究表明，采用納米Mg（OH）2的塑料阻燃性能優(yōu)于普通Mg（OH）2填充的塑料，具有更好的機(jī)械加工性、與含磷和鹵素的有機(jī)阻燃劑相比，納米氫氧化鎂（VK-MHT01）無(wú)毒，無(wú)味，且具有阻燃，填充，抑煙三重功能，是開(kāi)發(fā)阻燃聚合物的理想添加劑，已受到人們的廣泛關(guān)注。
研究人員研究了納米氫氧化鎂與微米氫氧化鎂填充聚丙烯（（PP）體系的阻燃性能、流動(dòng)性能和。力學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：添加相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)Mg（OH）2時(shí)，納米Mg（OH）2填充體系的阻燃性能要好于微米Mg（OH）2填充體系，并在填充量為60%時(shí)達(dá)到v-o級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，且發(fā)煙量少，流動(dòng)性和力學(xué)性能也要好于微米Mg（OH）2填充體系。
隨著高分子材料的發(fā)展，高分子材料的易燃性日益受到了人們的重視，對(duì)阻燃劑的需求量也隨之增加。然而，隨著人們對(duì)環(huán)境等因素提出了更加嚴(yán)格的要求，阻燃的無(wú)鹵化、高效性、抑煙性、無(wú)毒成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。納米氫氧化鎂是阻燃性能好的高效無(wú)鹵阻燃劑，火災(zāi)后不會(huì)產(chǎn)生二次污染，又具有抑煙性強(qiáng)、無(wú)毒、無(wú)腐蝕、不揮發(fā)、不析出、安全等特點(diǎn)，已經(jīng)被公認(rèn)是環(huán)保型阻燃劑，正因?yàn)闅溲趸V的安全、環(huán)保特性，在塑料、電纜、橡膠等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)擁有豐富的含鎂礦物、富鎂廢棄物資源，因此，納米氫氧化鎂阻燃填料的前景是十分廣闊的。
