氢氧化镁阻燃聚合物材料的研究进展

化学发泡 挤出 PE 聚合物 木塑 聚烯烃 氢氧化镁 阻燃 研究 进展 功能化 高岭土

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徐传辉等:氢氧化镁阻燃聚合物材料的研究进展绝缘材料2007,40(1)

氢氧化镁阻燃聚合物材料的研究进展

徐传辉1,王万勋1,陈玉坤1,曾能

(1.华南理工大学材料学与工程学院,广州

1,2

,何

慧1,贾德民

1

510640;2.中山市应用化学研究所,广东中山528436)

摘要:综述了近年来氢氧化镁阻燃聚合物材料的研究进展,对氢氧化镁协同阻燃增效剂以及氢氧化镁的表面改性技术进行了详细的综述,简要评价了氢氧化镁阻燃剂的发展趋势。关键词:氢氧化镁;阻燃剂;聚合物材料中图分类号:TQ327.8;TQ132.2文献标志码:A文章编号:1009-9239(2007)01-0032-04

ResearchProgressofFlame-RetardantPolywithMagnesiumHydroxide

XUChuan-hui,WANGWan-xun,CHENYu-kunZENNeng

1

1

1

1,De-min

11

(1.MaterialDepartmentofSouthChinaUniversitygy,510640,China;

2.ZhongshanResearchInstituteofAppry,g528436,China)

Abstract:Recentstudyonflame-retardantpyrainingmagnesiumhydroxidewasre2viewed.Synergisticflameretaectsghydroxideandsurfacemodificationtechnol2ogywerereviewedingtyofmagnesiumhydroxideflame-retardantsystemwasgivenbriefly.

Keywords;flameretardants;magnesiumhydroxide

前言

氢氧化镁在聚合物中可作为填料及阻燃剂,具有不产生二次污染、热稳定性好、不挥发、不析出、不产生有毒气体、不腐蚀加工设备、消烟作用显著、价格便宜等诸多优点[1],又能与多种物质产生协同阻燃效应。氢氧化镁属于添加型无机阻燃剂,与同类无机阻燃剂相比,具有更好的抑烟效果。同时,它在生产、使用和废弃过程中均无有害物质排放,而且还能中和燃烧过程中产生的酸性与腐蚀性气体,是一种环保型绿色阻燃剂[2,3]。氢氧化镁的分解温度高且消烟性能好,尤其适合于加工温度较高的聚合物如PP、PA、POM等配合使用。但由于它是一种表面极性很强的化合物,粒子之间的团聚性强,直接添加到高聚物中的分散性和相容性均较差,影响复合材料的加工性能。因而阻燃型氢氧化镁在添加到聚合物基材中之前常常需要对它进行表面改性处理。

本文对近年来氢氧化镁阻燃聚合物材料的研究,尤其是氢氧化镁的协同阻燃复配技术和表面改性技术的研究进行了综述。

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受热时,氢氧化镁会释放结晶水,吸收大量热量。20世纪80年代至90年代初,国内外学者对其作用机理进行了较深入的探讨。

[1]

Larry等在聚丙烯中添加了不同含量的氢氧化镁,分别在N2、O2和O2、N2混合气体中测定其燃烧指数。结果表明,氧化剂的改变对其影响不大,其阻燃机理在于聚合物燃烧时,氢氧化镁的分解产物在凝聚相中生成的保护膜抑制了燃烧继续进行。

[2][3]

Hornsby和Waston从氢氧化镁脱水的动力学过程、燃烧残余物的热传导性能和氢氧化镁的晶体形貌入手,通过测量TGA曲线、烟密度和CO释放量,详细研究了氢氧化镁的阻燃机理。认为氢氧化镁的阻燃和抑烟机理主要是由于以下几方面作用:①氢氧化镁受热分解释放出结晶水而吸收了大量的热量,抑制了聚合物材料温度上升,并能延缓其热分解和降

低材料的燃烧速度;②氢氧化镁分解产生氧化镁覆盖在可燃物表面,能起到一定的物理隔热作用;③氢氧化镁分解产生的大量水蒸汽冲淡了气相燃烧区中可燃物浓度;④氢氧化镁分解产生水蒸汽不参与增强CO释放的水汽反应。

氢氧化镁阻燃体系在聚合物材料中的应用

氢氧化镁由于表面极性大,阻燃机理为脱水、氧化产物阻隔,阻燃效率相对较低,要达到阻燃使用要求一般添加量在60%左右。但是此时体系力学性能下降严重,不能满足实际应用需要。因此针对不同的

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氢氧化镁的阻燃机理

氢氧化镁发生脱水反应的温度为340～490℃[4]。

收稿日期:2006-05-05修回日期:2007-01-04

作者简介:徐传辉(1982-),男,广西桂林人,硕士研究生,研究方向为复合材料加工,(电话)13751875579(电子信箱)huiyee@。

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