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氫氧化鎂阻燃劑關(guān)鍵技術(shù)
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-11-23 16:57:56 |
我國氫氧化鎂阻燃劑關(guān)鍵技術(shù)研究獲得進(jìn)展。最近中國科學(xué)院青海鹽湖研究所氫氧化鎂阻燃劑項(xiàng)目組，采用新的轉(zhuǎn)化劑體系以普通氫氧化鎂為原料，通過水熱改性獲得晶形完整的6角片狀氫氧化鎂阻燃劑。
同時(shí)他們?cè)诠I(yè)性試驗(yàn)放大過程中的各項(xiàng)氫氧化鎂阻燃劑關(guān)鍵技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均巳達(dá)到國際先進(jìn)水平，可為萬噸級(jí)氫氧化鎂阻燃劑工業(yè)化生產(chǎn)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。工業(yè)級(jí)氫氧化鎂原料由于粒徑大、分布寬，不能完全滿足國內(nèi)外客戶的要求。中科院青海鹽湖研究所的科研人員，在中國科學(xué)院科技支青項(xiàng)目和青海省科技廳的支持下，對(duì)合成氫氧化鎂的工藝條件進(jìn)行改進(jìn)，成功地合成出高純、超細(xì)氫氧化鎂，制備出粒徑達(dá)到預(yù)期指標(biāo)的六角片狀氫氧化鎂阻燃劑。
他們?cè)谀戤a(chǎn)2000噸規(guī)模試驗(yàn)裝置上對(duì)工業(yè)性氫氧化鎂阻燃劑關(guān)鍵技術(shù)和單元設(shè)備進(jìn)行了放大試驗(yàn)，完成了阻燃劑級(jí)氫氧化鎂工業(yè)性試驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)，確定了單元設(shè)備放大倍數(shù)與各工藝條件之間的相關(guān)性和合理化流程和優(yōu)化工藝操作條件，解決了工業(yè)化生產(chǎn)氫氧化鎂阻燃劑關(guān)鍵技術(shù)中的粒徑分布難題。
目前阻燃材料以溴為主，溴系阻燃劑是阻燃劑中的大家族，有70多個(gè)成員。溴元素廣泛存在于自然界，特別是在海水、咸水湖和土壤中很常見。溴系阻燃劑的生產(chǎn)和應(yīng)用歷史悠久，生產(chǎn)工藝和應(yīng)用技術(shù)非常成熟，在電子、電氣產(chǎn)品中被廣泛使用，不僅有效降低了電子、電氣產(chǎn)品的火災(zāi)發(fā)生率，而且穩(wěn)定性好，即使使用多年后仍符合新的防火安全標(biāo)準(zhǔn)，更可貴的是在材料的再生循環(huán)過程中，仍然可以保持很好的穩(wěn)定性。溴系阻燃劑被認(rèn)為影響環(huán)境，大部分溴產(chǎn)品已被歐盟“2個(gè)指令”禁用。
氫氧化鎂作為阻燃劑的阻燃機(jī)理為：氫氧化鎂受熱分解出水，同時(shí)吸收大量的潛熱，從而抑制聚合物溫度上升，延續(xù)其熱分解并降低燃燒速度，這就降低了樹脂在火焰中的實(shí)際承受溫度，具有抑制高聚物分解和可燃性氣體產(chǎn)生的冷卻效應(yīng)。分解后天生的氧化鎂是良好的耐火材料，切斷氧氣的供給、阻止可燃性氣體的活動(dòng)，幫助進(jìn)步樹脂抵抗火焰的能力，而且氫氧化鎂的熱分解溫度高達(dá)340℃，因此氫氧化鎂作為阻燃劑其阻燃性能十分優(yōu)越。
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氫氧化鎂在中等填充時(shí)能出現(xiàn)較厚的氧化炭層。炭化層的天生，阻擋了熱量和氧氣的進(jìn)進(jìn)及可燃性氣體的逸出，使脫水稀釋，吸熱降溫發(fā)揮更大作用，加進(jìn)氫氧化鎂降低了初始的氧化分解溫度.且隨用量的增加下降程度變大。此外天生的氧化鎂使優(yōu)良的耐火材料覆蓋于高聚物表面.亦能進(jìn)步高聚物抵抗火焰的能力。
與其他兩種無機(jī)阻燃劑碳酸鈣和氫氧化鋁相比，氫氧化鎂固然對(duì)預(yù)燃區(qū)和燃燒區(qū)的作用小，但發(fā)生在固體降解區(qū)的阻燃作用卻大大超過了碳酸鈣和氫氧化鋁在消煙作用上也十分明顯。氫氧化鎂作為一種無毒阻燃劑，可用于聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙稀、三元乙丙橡膠及不飽和聚酯等高分子材料的阻燃消煙.尤其適用于加工溫度較高的聚烯烴塑料。
氫氧化鎂屬于添加型無機(jī)阻燃劑,與同類無機(jī)阻燃劑相比,具有更好的抑煙效果。由于火災(zāi)中有80%由煙窒息而死亡,因此當(dāng)代阻燃劑技術(shù)中“抑煙”比“阻燃”更為重要。
氫氧化鎂在生產(chǎn)、使用和廢棄過程中均無有害物質(zhì)排放,而且還能中和燃燒過程中產(chǎn)生的酸性與腐蝕性氣體,是一種環(huán)保型綠色阻燃劑。氫氧化鎂熱分解溫度高,比目前常用的無機(jī)阻燃劑氫氧化鋁高出140℃,可以使添加氫氧化鎂的合成材料能承受更高的加工溫度,利于加快擠塑速度,縮短模塑時(shí)間,同時(shí)亦有助于提高阻燃效率。
氫氧化鎂粒徑細(xì),對(duì)設(shè)備磨損小,利于延長加工設(shè)備使用壽命,同時(shí)原料易得,生產(chǎn)成本低,可廣泛應(yīng)用于聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙稀、高抗沖聚苯乙稀和ＡＢＳ等領(lǐng)域。目前國外有近10個(gè)國家的20余家企業(yè)生產(chǎn)20多個(gè)品種,總年產(chǎn)能力約17萬ｔ。許多國家目前仍在建設(shè)或計(jì)劃建設(shè)氫氧化鎂新裝置。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道,近年將建設(shè)的氫氧化鎂裝置總年產(chǎn)能力約為14萬ｔ。
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