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氫氧化物類阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-9-27 11:28:34 |
阻燃尼龍用的氫氧化物類阻燃劑主要是氫氧化鎂。氫氧化鎂340 ℃開(kāi)始吸熱分解，430 ℃失重最大，到490 ℃分解反應(yīng)終止，得到MgO 并釋出大量水。Mg(OH)2分解時(shí)大量吸熱(0. 77 kJ / g) ，降低了環(huán)境溫度，同時(shí)釋出的水起到稀釋和屏蔽空氣的作用。
降解產(chǎn)生的MgO 殘?jiān)鼜?qiáng)烈影響聚合物的燃燒性能，限制了熱返回到底層聚合物中，并阻止了氧接近聚合物;降解產(chǎn)生大面積氧化表面，吸收炭灰物種，催化其氧化，從而抑制了煙的產(chǎn)生。
氫氧化物類阻燃劑Mg(OH)2起到阻燃、抑煙的雙重作用。但需要解決分散，與基體相容性等一系列問(wèn)題。
常用于改善氫氧化物類阻燃劑Mg(OH)2與尼龍相容性的方法有：（1）用偶聯(lián)劑對(duì)其表面進(jìn)行處理；(2)研制大分子界面改性劑對(duì)其表面進(jìn)行處理；（3）采用納米技術(shù)對(duì)其表面進(jìn)行處理；常素芹等[17] 采用自制的大分子界面改性劑對(duì)氫氧化鎂表面進(jìn)行改性，發(fā)現(xiàn)分散性與相容性得以改善，阻燃效果良好。
金屬氫氧化物類阻燃劑中，氫氧化鋁進(jìn)入市場(chǎng)早，消費(fèi)量比氫氧化鎂大得多。盡管得到合適的晶形已經(jīng)很多年，氫氧化鎂晶體生長(zhǎng)比較難控制，原來(lái)生產(chǎn)氫氧化鎂的過(guò)程很復(fù)雜，導(dǎo)致氫氧化鎂價(jià)格相對(duì)高，一直困擾著它的實(shí)際應(yīng)用。近年來(lái)在沉淀法和水合法基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了氫氧化鎂生產(chǎn)的新工藝，使得氫氧化鎂具有取代氫氧化鋁的趨勢(shì)。
氫氧化鎂阻燃劑的特點(diǎn)。氫氧化鎂Ｍｇ(ＯＨ)2，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。
磷酸三異丙基苯酯(阻燃劑IPPP50)
性 狀: 無(wú)色或淺黃色透明液體
密 度Density(d20):：1.168-1.180
閃 點(diǎn)Flash Point：?220℃ MIN
粘 度Viscosity(25℃，CP)：52--64
酸 值A(chǔ)cid Value(mgKOH/g)：0.1 MAX
折 光 率Refractive Index(n23)：?1.546-1.555
色 度Color Value：≤50
水 份 % Water Content：0.1% MAX
磷含量Phosphate content：BY8.3-8.5%
磷酸三異丙基苯酯(阻燃劑IPPP50)用途：
磷酸三異丙基苯酯,異丙基化磷酸三苯酯,阻燃劑IPPP50本品與氯乙烯、硝酸纖維素、合成樹(shù)脂和天然樹(shù)脂等均有良好的相溶性,正因?yàn)橐陨蟽?yōu)點(diǎn),Reofos系列在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用:在PVC薄膜上作為阻燃增塑劑,Reofos加入量的增加,氧指數(shù)增高,阻燃性加強(qiáng)。在橡膠行業(yè)中可作氯丁橡膠和橡膠等的阻燃性增塑劑;在其他行業(yè)中可作為潤(rùn)滑油用的極壓添加劑以及消化纖維素漆、樹(shù)脂、苯酚樹(shù)脂等用的阻燃劑。
磷酸三異丙基苯酯,阻燃劑IPPP50用途還適用于織物涂層、電路板、地板、紡織品、PVC、酚醛樹(shù)脂等各個(gè)領(lǐng)域.
標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下:Ｍｇ(ＯＨ)2(ｓ)ＭｇＯ(ｓ)+Ｈ2Ｏ(ｇ)△Ｈ=81.02ｋＪ/ｍｏｌ同樣作為無(wú)機(jī)阻燃劑，氫氧化鎂與氫氧化鋁相比具有很多優(yōu)點(diǎn):①氫氧化鋁熱分解溫度為245～320℃，與氫氧化鎂分解溫度340～490℃相比，有效使用范圍低，適合用于加工溫度比較低的樹(shù)脂如ＡＢＳ、丙烯酸樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂等。
氫氧化鋁由于分解溫度較低，其中部分結(jié)晶水在材料加工時(shí)已經(jīng)分解，易使制品多泡、多孔，自身的阻燃效果也下降。而氫氧化鎂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比氫氧化鋁大、熱容高，能夠吸入更多的熱量，阻燃效果更好。②氫氧化鎂的粒度比氫氧化鋁小，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。③氫氧化鎂的減煙效果比氫氧化鋁好，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。④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。
氫氧化鎂阻燃劑的機(jī)理。氫氧化鎂屬于填加型阻燃劑，受熱分解釋放出水氣，同時(shí)吸收了大量的熱量，可以降低材料表面的溫度，使得聚合物降解的速度放慢，隨之小分子可燃物質(zhì)的產(chǎn)生也減少。釋放出來(lái)的水氣稀釋了表面的氧氣，使燃燒難以進(jìn)行。
氫氧化鎂在材料表面形成炭化層，阻止氧氣和熱量的進(jìn)入，并且氫氧化鎂分解生成的氧化鎂是高級(jí)耐火材料，所以當(dāng)燃燒源消失，火就自動(dòng)停止，起到阻燃的效果。由于氫氧化鎂阻燃作用主要發(fā)生在聚合物降解區(qū)，減少可燃物的產(chǎn)生，而對(duì)預(yù)燃區(qū)作用很少，可燃物的完全燃燒影響很小，產(chǎn)生的煙霧也減少，并且氫氧化鎂可以沖淡和吸收煙霧，所以氫氧化鎂具有減煙效果。
氫氧化鎂阻燃劑的特性要求普通氫氧化鎂一般為無(wú)定形或六方晶形晶體，比表面積大，晶粒容易2次聚集，極性很強(qiáng)，填充在樹(shù)脂、塑料等中時(shí)分散性不好，而且容易使得材料機(jī)械強(qiáng)度明顯下降，特別是沖擊強(qiáng)度，所以普通氫氧化鎂是不適合用作填充用阻燃劑。氫氧化鎂用作阻燃劑時(shí)，必須經(jīng)過(guò)特殊處理和表面改性，具備特定的晶形。
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