隨著高分子聚合物材料的應(yīng)用愈來愈廣泛, 對(duì)阻燃材料的阻燃性能提出了更高的要求。無機(jī)阻燃級(jí)氫氧化鎂由于具有多重阻燃作用、低煙和無毒等特點(diǎn), 逐漸受到了人們的重視。氫氧化鎂阻燃劑發(fā)展前景十分遼闊。
氫氧化鎂阻燃劑發(fā)展前景：近年來有關(guān)氫氧化鎂的研究、合作開發(fā)、生產(chǎn)活動(dòng)十分活躍, 發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛投入巨資進(jìn)行研究開發(fā), 國(guó)際合作頻頻開展。特別是阻燃劑級(jí)氫氧化鎂, 除通用品種外, 各種專用、復(fù)配新產(chǎn)品層出不窮, 應(yīng)用領(lǐng)域不斷開拓, 其已廣泛應(yīng)用于各種塑料制品, 尤其是電線電纜用高性能阻燃劑級(jí)氫氧化鎂, 更是倍受歡迎。
氫氧化鎂阻燃劑發(fā)展前景：其中美國(guó)、日本、西歐無機(jī)阻燃劑消費(fèi)量分別占阻燃劑總消費(fèi)量的 60%、64%、50% 。而其中無機(jī)阻燃劑以氫氧化鋁和氫氧化鎂為主。由于氫氧化鎂與氫氧化鋁相比有許多優(yōu)點(diǎn), 因此氫氧化鎂所占比例越來越大。日本目前年消費(fèi)量分別約為 5萬 ,t 8萬 、t3萬 。t預(yù)計(jì)未來 5年, 美國(guó)、西歐、日本消費(fèi)年均增長(zhǎng)分別為12% 、8% 、7%?；谏鲜龇治? 世界氫氧化鎂阻燃劑發(fā)展前景光明。
我國(guó)近年來合成高分子材料發(fā)展極為迅速, 而聚合物材料容易燃燒, 燃燒中伴隨產(chǎn)生大量煙霧并有刺激毒害氣體產(chǎn)生。這些腐蝕性氣體和濃煙不僅危及到生命安全, 而且還嚴(yán)重腐蝕設(shè)備和建筑物, 同時(shí)給消防工作造成困難。
氫氧化鎂具有提高阻燃作用和消煙能力, 且無一次性公害污染、無毒害、無腐蝕、價(jià)格低廉, 在全部阻燃劑中占有重要的地位。按發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)估計(jì), 世界上每年對(duì)氫氧化鎂的需求量以 10% ~ 12% 的速度增加, 對(duì)氫氧化鎂阻燃劑的用量以每年 15%的速度增加。
因此隨著我國(guó)環(huán)保及阻燃法規(guī)的不斷健全和完善, 對(duì)氫氧化鎂的需求隨之增加, 尤其是作為無毒、抑煙型的無機(jī)阻燃劑氫氧化鎂需求會(huì)更加迫切; 我國(guó)又是鎂礦資源大國(guó), 具有得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢(shì), 因此, 在我國(guó)氫氧化鎂阻燃劑具有良好的市場(chǎng)前景。
在阻燃劑類型中，添加型阻燃劑占主導(dǎo)地位，使用的范圍比較廣，約占阻燃劑的85％，反應(yīng)型阻燃劑僅占15％。
磷酸三苯酯tpp生產(chǎn)工藝
三氯氧磷直接法（熱法）和三氯化磷間接法（冷法）。
（1）熱法 將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，在不超過10℃以下，緩緩加入三氯氧磷，然后在回流濕度下反應(yīng)3-4h，冷卻至室溫后，反應(yīng)物經(jīng)水洗回收吡啶，用于燥硫酸鈉脫水，過濾除硫酸鈉，常壓下蒸餾回收苯；減壓蒸餾收集243-245℃/1.47KPa的餾分，經(jīng)冷卻、結(jié)晶、粉碎即得成品。
( 2 ）冷法 將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亞磷酸三苯酯，繼續(xù)在70℃下通入氯氣生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下進(jìn)行水解生成磷酸三苯酯。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進(jìn)行減壓蒸餾得成品。精制方法：常含有苯酚、磷酸和酸性磷酸苯酯等雜質(zhì)。用乙醇或乙醇與溶劑汽油的混合液進(jìn)行重結(jié)晶精制。
王毅等人研究了以油酸(OA) 作改性劑, 采用化學(xué)沉淀法一步制備了表面疏水性的氫氧化鎂微粒。漂浮實(shí)驗(yàn)證明所制備的氫氧化鎂表面呈疏水性, X射線衍射(XRD) 圖譜及透射電鏡(TEM) 圖象表明所制備的氫氧化鎂純度較高,粒子大小達(dá)到納米級(jí), 平均晶粒尺寸為16 nm。FT- IR 圖譜顯示油酸分子鍵合在氫氧化鎂表面。改性劑油酸的用量對(duì)氫氧化鎂表面疏水性強(qiáng)弱有重要影響, 用量大則疏水性強(qiáng), 在甲苯中分散好。反應(yīng)溫度為 4 ℃, 得到的氫氧化鎂呈針狀;溫度為 30 ℃, 則得到片狀的氫氧化鎂粒子。較快的攪拌速度有利于得到粒徑小的氫氧化鎂粒子。
宋興富等以自制的六銨氯化鎂為原料, 采用常溫固相法制備出了雜質(zhì)含量低于 0. 3%, 平均粒徑為 158 nm 的超細(xì)氫氧化鎂。優(yōu)化制備工藝條件為:M gC l26NH3和 MgCl26H2O 摩爾比為 1 1, 球磨機(jī)轉(zhuǎn)速 350 r/m in, 磨礦時(shí)間 15 m in, 球料比 5 1、充填率 52%。
W u H Q 等以硝酸鎂和氫氧化鈉為原料, 利用微波照射, 在室溫條件下合成了直徑為 20~ 40 nm, 長(zhǎng)度為 100~ 150 nm 的纖維狀納米氫氧化鎂。吳健松等用自制的微波 - 水熱高壓釜制備出了分散性好、純度高的氫氧化鎂晶須, 晶須產(chǎn)率達(dá) 80%, 而且該方法工藝簡(jiǎn)單, 成本低, 效益高, 可望進(jìn)一步中試[8]。
目前, 國(guó)內(nèi)外用得較多的改性劑為硬脂酸鈉、油酸鈉, 陰離子表面活性劑如烷基硫酸鹽類和磺化丁二酸酯鹽類, 偶聯(lián)劑常用鈦酸酯類和有機(jī)硅烷類。近年來, 為更好地提高阻燃效果, 一些以氫氧化鎂為基體的復(fù)配品種也相繼出現(xiàn), 為以氫氧化鋁為涂層的鋁- 鎂復(fù)合型、以二氧化硅為涂層的抗酸型阻燃劑、氫氧化鎂與有機(jī)硅復(fù)配低煙型、氫氧化鎂與硼酸復(fù)配高溫型等。
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