氢氧化镁的表面改性及在聚丙烯中的应用研究

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聚丙烯表面改性技术及应用

聚丙烯表面改性技术与应用0. 引言聚丙烯(PP)作为通用塑料，以产量大、应用面广以及物美价廉而著称，但聚丙烯具有非极性和结晶性，表面与极性聚合物、无机填料及增强材料等相容性差，导致其染色性、粘接性、抗静电性、亲水性也较差，这些缺点制约了聚丙烯的进一步推广和应用。

聚丙烯的表面改性和功能化处理技术是一种重要的改性方法，研究主要集中在接枝极性单体,如马来酸酐和丙烯酸等,以及带有第二官能团单体,如甲基丙烯酸缩水甘油脂等；是改善PP表面性状性的主要手段，可以提高PP材料与其他极性的界面作用力，增强其亲水性、染色性能、黏结性能和共混高聚物之间的相容性等。

本文主要就聚丙烯材料的表面处理方法以及改性聚丙烯的应用作简单地介绍。

1. 高能辐照表面处理法辐照接枝法是用高能射线照射产生自由基，自由基再与活性单体反应生成接枝共聚物。

与其它接枝法比较，辐照接枝法的优点在于适合各种化学、物理性质稳定的树脂，能够快速且均一地产生活性自由基，而且不需加化学引发剂，不过该方法成本较高。

根据利用辐照获得接枝活性点的方式可以将其分为同时辐照和预辐照两种方法，同时辐照法是将反应单体和PP接枝基体同时放置在辐照环境中，这样在基体上形成活性点的同时就可以进行接枝反应。

预辐照法就是首先辐照PP，使其表面带有活性点，然后再和单体反应。

比较两种方法，预辐照技术更能减少单体均聚物的生成。

辐照接枝法在改善膜或纤维的表面极性方面应用广泛[1]。

除了对基材进行辐照引发接枝反应外，通过异相引发接枝[2]还有学者研究出利用预辐照对聚乙烯进行处理，再使用经过辐照处理的聚乙烯作为聚丙烯的熔融接枝反应的引发剂来引发聚丙烯接枝丙烯酸，经反应挤出制备出高性能的聚丙烯接枝丙烯酸共聚物。

这种异相引发接枝反应很好的控制了聚丙烯在熔融接枝中的降解副反应，极大的保存了基材优异的力学性能。

1.1 γ-射线辐照接枝法γ-射线辐照属于高能物理法，利用60Co-γ射线对原纤维基材进行处理，进而与单体进行接枝反应得到所需要的接枝产物。

氢氧化镁阻燃剂的表面改性进展

氢氧化镁阻燃剂的表面改性进展作者：刘家伟王容李盈颖郑冉宋健健赵丽来源：《科技创新与应用》2017年第15期摘要：介绍了氢氧化镁阻燃剂的阻燃机理，阐述了近年来氢氧化镁阻燃剂的表面改性进展，展望了氢氧化镁阻燃剂的研究方向。

关键词：氢氧化镁；阻燃剂；表面改性卤系阻燃剂虽然具有较好的有机聚合物材料阻燃性能，但材料一经燃烧产生大量的有毒气体，严重危害身体健康，加之北美西欧等国家已经取缔卤系阻燃剂的使用，发展新型有效的无卤阻燃剂成为研究的热点。

新型无机阻燃剂氢氧化镁用于材料的阻燃不产生有毒物质，具有安全环保的特点，在高分子材料中应用广泛。

本文对氢氧化镁阻燃剂的特点进行了论述，重点对其改性研究进行了阐述。

1 氢氧化镁阻燃剂特点氢氧化镁是白色粉末状的六角形或无定性的片状结晶，其密度为2.39g/cm3，难溶于水，18℃时的溶解度为9*10-3g/L。

Mg（OH）2的起始热分解温度比Al（OH）3要高，接近300℃。

其最大分解峰温比Al（OH）3高约100℃，约400℃[1，2]。

氢氧化镁阻燃性能来源于其特殊的热分解性能。

氢氧化镁受热分解为氧化镁和水蒸气。

总结其阻燃机理和特点如下[3，4]：（1）氢氧化镁热分解产生的水蒸气可有效稀释氧气浓度，阻碍燃烧；（2）氢氧化镁的热容大，热分解过程中可有效降低高分子基材所吸收的热能，使高分子基材的热分解有所延缓；（3）氢氧化镁形成的表面炭化层可以延缓燃烧，并能够抑制分解气体的燃烧；（4）氢氧化镁分解吸收大量的热量，降低被阻燃材料的温度，可有效延缓高聚物分解速度；（5）氢氧化镁热分解产生的氧化镁本身就是优良的耐火材料，覆盖于高分子基材表面能够隔绝空气使燃烧受阻；（6）氢氧化镁用作阻燃剂时添加量较大才能提高高聚物的难燃性。

虽然氢氧化镁因其独特的热分解特性赋予其阻燃和抑烟的特性，但氢氧化镁用于高分子基材的阻燃仍受到一定的限制。

首先，氢氧化镁具有较高的表面能，未经改性的氢氧化镁易于团聚，分散性能差。

聚丙烯材料改性研究

采用相容剂技术和反应性共混技术对 PP 进行共混改性是当前 PP 共混改性发展的主要特点。它能在保证共混材料具有一定的拉伸强度和弯曲强度的前提下大幅度提高 PP 耐冲击性。相容剂在共混体系中可以改善两相界面黏结状况，有利于实现微观多相体系的稳定，而宏观上是均匀的结构状态。反应型相容剂除具有一般相容剂的功效外，在共混过程中还能在两相之间产生分子链接，显著提高共混材料性能。
5 总结
通过本次实验，学习了高聚物材料加工中的配方设计方法，造粒工艺，注射工艺，材料的性能测试等一系列与实际生产结合比较紧密；同时将书上的理论知识与本次的实验相结合，同时认识到聚合物的加工过程不是一件简单的过程，需要一个比较缜密的思考过程，从确定配方到生产过程中温度、压力、加料顺序等都需要认真思考与讨论才能开始试验，否则会使实验达不到我们预期的效果。
2.3.2 注射工艺及标准样条制备
（1）将粒料放入干燥机中干燥
（2）将干燥好的粒料放入注射剂料斗中，设置注射机参数为机头 240，注射机中间段 230 注射机前段 220，改手动操作为半自动操作（3）将各组的标准样条编号准备做性能测试
2.4 性能测试
2.4.1 收缩率的测试
将已将放置了 24h 以上的标准样条用游标卡尺测量其尺寸，不同部位多测几次，并与模具尺寸结合计算收率，求取平均值。此部分数据见附录。
本次实验采用 POE 对聚丙烯增韧；氢氧化镁对聚丙烯进行阻燃改性，由于加入氢氧化镁的量太多，挤出机挤出较困难，所以同时加入少量三氧化二锑(Sb2O3)来减少氢氧化镁用量，降低加工难度。
2.实验
2.1 配方设计
PP
A1
100
B1
100
C1
100
A2
100

聚丙烯塑料的改性及应用

聚丙烯塑料的改性及应用概述聚丙烯（Polypropylene，简称PP）是一种常见的塑料材料，具有良好的加工性能、强度和耐化学腐蚀性。

然而，聚丙烯在某些方面的性能还有待改善。

改性聚丙烯通过添加不同的添加剂、改变配方比例或改变加工工艺等方式，改善了聚丙烯的某些性能，扩展了其应用范围。

本文将介绍聚丙烯塑料的改性方法及其在各个领域中的应用。

聚丙烯塑料的改性方法1. 添加剂改性添加剂改性是最常见的一种聚丙烯塑料改性方法。

通过向聚丙烯中添加不同的添加剂，可以改变聚丙烯的物理、化学性能，提高其加工性能和耐候性。

常见的添加剂包括： - 填充剂：如碳酸钙、滑石粉等，可以提高聚丙烯的刚性和抗冲击性； - 阻燃剂：如氯化磷、硫酸铵等，可以提高聚丙烯的阻燃性能； - 稳定剂：如抗氧剂、紫外线吸收剂等，可以提高聚丙烯的耐氧化和耐候性； - 助剂：如流动剂、增韧剂等，可以改善聚丙烯的加工性能。

2. 共混改性通过与其他聚合物进行混合，可以改善聚丙烯的性能。

常见的共混改性方法有物理共混和化学共混两种。

•物理共混：将聚丙烯与其他聚合物机械混合，形成共混体系。

物理共混可以改善聚丙烯的强度、韧性和耐热性。

•化学共混：通过共聚反应或交联反应，将聚丙烯与其他聚合物进行化学结合。

化学共混可以显著改善聚丙烯的力学性能、热性能和耐化学性。

3. 改变配方比例通过改变聚丙烯的配方比例，如增加共聚单体的含量、调节分子量分布等方式，可以改变聚丙烯的结晶度、熔体流动性和力学性能。

•增加共聚单体含量：在聚丙烯的聚合过程中，加入适量的共聚单体，如丙烯酸、丙烯酸酯等，可以改善聚丙烯的柔韧性、降低结晶度。

•调节分子量分布：通过控制聚合反应条件，可以得到不同分子量分布的聚丙烯，从而改善聚丙烯的加工性能和力学性能。

聚丙烯塑料的应用领域聚丙烯的优良性能使其在各个领域都有广泛的应用。

1. 包装行业聚丙烯具有较高的刚性和抗冲击性，被广泛用于包装行业。

聚丙烯制成的塑料包装材料可以应用于食品包装、医药包装、化妆品包装等领域。

疏松型纳米氢氧化镁阻燃聚丙烯

℃，２围。拉伸性能按Ｇ／００１９Ｎ氛ＢＴ１４－９２测试：冲击强度按ＧＦ８３１９ＢＦ１４－９６测试：弯曲性能按Ｇ／３ —２０ＢＴ４１００测试；氧指数ｏ）按ＡＴ／ＳＭＤ
２６８３测试；直燃烧按Ｇ６９ｌ８垂Ｂ４０一９４测试
维普资讯
加工与应用
ＣＨＩＮＡＳＹＮＴＨＥＴＣＳＮＡＮＤＰｎＣＳＩＲＥＩＬＡ
合成树脂及塑料，０，３）５２６２（：３０５
疏松型纳米氢氧化镁阻燃聚丙烯
陈玉坤１，３曾能１，２王万勋贾德民洪浩群１徐传辉１
Hale Waihona Puke 由表１出，看包覆剂Ａ８的加入使Ｐ厂ＮＭＨＰＬ —
试验机厂生产；Ｇ１万能电子拉力试验机．Ａ一型日本岛津公司生产：Ｐｎｅｓｈａｗｒｗｃｅｄｌｌｅｋ１ｉｃｇｋ
烯（Ｐ／ＮＭＨ力学性能的影响Ｐ） — Ｌ
１实验部分１１原料．
Ｌ— ＮＭＨ粉体经表面改性后与ＰＰ及其他助剂
混合、压片、制样、测试性能。
１４性能测试．
差示扫描量热法（Ｓ）ＤＣ分析采用美国ＴＡ公
晶度；磷和炭黑的加入表现出良好的协同作用，低ＬＭＨ填充量时，入９ｐｒ磷或７ｐｒ磷和５ｐｒ红在Ｎ— 加ｈ红ｈ红ｈ炭黑后阻燃级别达到Ｕ４ＶＯ级；过偶联剂和接枝物进一步改性，够使复合材料在达到阻燃要求的同时保持良Ｌ９ — 通能好的力学性能关键词：聚丙烯疏松型纳米氢氧化镁红磷炭黑协同阻燃剂

氢氧化镁在聚丙烯酰胺絮凝体系中沉降工艺条件的研究

１２ＭｇＯＨ）的制备．（：在１０ｍ０Ｌ烧杯中，入１．５ｍｏＬ加０ｍＬ０７ｌ／
烘
５
ｌＯ
１５
２Ｏ
２５
ＭＣ２６２ｇ１・ＨＯ溶液，６在０℃下，４ｍｎ内加完在ｉ
１Ｌ２０ｍｌＬＮＯ溶液，拌一定时间，０ｍ．ｏａＨ／搅再
２Ｏ８６４２Ｏ
极难沉降和过滤，Ｊ生产中过滤工序动力、料材消耗大。因此，研究人员致力于改善Ｍ（Ｈ）ｇＯ的沉降特．向兰等＿采用添加晶种的方法，陛，４李彩虹等ｌ用硫酸镁代替氯化镁加速Ｍ（Ｈ）的沉降，５ｇＯ：方欲勋等使用絮凝剂聚沉，得到的氢氧化镁过滤
ｌＯ
１５
２０
２５
时间／ｉｍｎ
六水氯化镁、氧化钠、氢聚丙烯酰胺（Ａ，ＰＭ）
均为分析纯。
＼
叠
８ｚ恒温磁力搅拌器，Ｇ０— ．５一Ｌ１２４Ａ高速离心
机，分析天平，Ｇ系列电热鼓风干燥箱，ＺＤ温度计。
并采用循环晶种法使得ＭｇＯ具有一定粒度，（Ｈ）
＼
蝗
加快Ｍ（Ｈ）微粒的沉降速度。通过分析颗粒ｇＯ：
餐蜓
的沉降体积确定沉降速度的变化，ｇＯ：为Ｍ（Ｈ）沉降工艺的工业化应用提供指导。
１实验部分
１１试剂及仪器．
５
大，不易沉降；而晶种法让初次制得的Ｍ（Ｈ：ｇＯ）浆液继续参加后续沉淀反应，随着品种循环次数

阻燃型氢氧化镁表面改性及与PS复合效果研究

料。然而Ｐ热性很低，易燃烧，烧时产生大ｓ耐极燃量有毒气体。在ＰＳ树脂中添加无卤、烟、毒无低低机绿色阻燃材料是未来发展方向Ｊ关键问题在于，
关键词：Ｓ— （Ｈ）复合材料；面改性；ＰＭｇＯ表氧指数；力学性能中图分类号：Ｑ３．Ｔ１２２文献标识码：Ａ文章编号：０６— ９０２１）２— ０９— ３１０４９（０１１０２０
Ｓｕｙｏｄｆａｉｎｏｒ－ｔｒａｔｇＯ）ａｄｃｍｐｓｅｅｅｔｉＳｔｄｎｍｏｉｃｔｆｆｅｅａｄｎ（Ｈ，ｎｏｏｉｆｃｔＰｉｏｉｒＭｔｗｈ
ｗａｔ０～６％ｏＳ。ｎａｗｈｌｔｅｍｅｈｎｃｌｒｐｒｅｉｏａｅａｙｃａｇ．ｓａ％４０ｆＰａｄｍｅｎｉｈｃａｉａｐｏｅｔｓｄｄｎｔｈｖｎｈｎｅｅｉ
（ｓ中混炼制备无机阻燃型ＰＰ）Ｓ—Ｍ（Ｈ）复合功能材料。通过ｘ射线衍射（Ｒ、ｇＯ：ＸＤ）红外光谱（Ｔ—Ｉ）热分析ＦＲ、（Ｇ—ＤＣ和扫描电镜（Ｅ等测试手段对氢氧化镁的表面改性机理进行综合分析，ＴＳ）ＳＭ）通过ＳＭ以及氧指数、Ｅ拉伸强度等测试方法对ＰＭｇＯ：Ｓ— （Ｈ）复合材料的复合效果及性能进行测定。研究结果表明：硬脂酸对氢氧化镁的表面改性本质上是一个化学吸附过程；改性后的氢氧化镁颗粒与Ｐ基体的相容性得到显著改善，ｓ复合材料的氧指数（Ｉ显著提高。当氢氧化镁添加量为Ｐ０）ｓ质量的４％～００６％时，Ｉ０达到２％左右，５且材料的力学性能变化不大。

混凝土中的氢氧化镁应用及研究

混凝土中的氢氧化镁应用及研究一、前言混凝土是一种常用的建筑材料，在建筑、桥梁、隧道等工程中得到广泛应用。

然而，混凝土在使用过程中存在一些问题，如开裂、渗漏、酸蚀等。

针对这些问题，研究人员不断探索改进混凝土的性能。

近年来，氢氧化镁作为一种新型的混凝土添加剂，受到了广泛关注。

本文将从氢氧化镁的基本性质、应用方式和研究进展三个方面，全面介绍混凝土中的氢氧化镁应用及研究。

二、氢氧化镁的基本性质氢氧化镁（Mg(OH)2）是一种白色粉末，是一种碱性物质。

其分子量为58.32，密度为2.36 g/cm³。

氢氧化镁的热稳定性较好，在高温下也不易分解。

此外，氢氧化镁还具有一定的吸湿性，能够吸收周围环境中的水分。

三、氢氧化镁在混凝土中的应用方式1. 氢氧化镁作为混凝土防水剂混凝土在使用过程中，容易受到水分的侵蚀，导致渗漏、裂缝等问题。

氢氧化镁可以作为一种混凝土防水剂，有效地解决这些问题。

氢氧化镁能够吸收周围环境中的水分，并形成一层保护膜，防止水分渗透。

此外，氢氧化镁还能够填充混凝土中的微孔和裂缝，增加混凝土的密实性和耐水性。

2. 氢氧化镁作为混凝土防火剂混凝土在遭受火灾时，容易失去强度和稳定性，导致建筑物的倒塌。

氢氧化镁可以作为一种混凝土防火剂，有效地提高混凝土的耐火性能。

氢氧化镁在遇到高温时会分解，释放出水分和二氧化碳，形成一层保护膜，防止火灾对混凝土的破坏。

此外，氢氧化镁还能够填充混凝土中的微孔和裂缝，增加混凝土的密实性和耐火性。

3. 氢氧化镁作为混凝土碱性材料混凝土中的水泥会产生碱性反应，导致混凝土开裂和腐蚀钢筋。

氢氧化镁可以作为一种混凝土碱性材料，中和混凝土中的碱性物质，减轻混凝土的碱性反应。

此外，氢氧化镁还能够填充混凝土中的微孔和裂缝，增加混凝土的密实性和耐久性。

四、氢氧化镁在混凝土中的研究进展1. 氢氧化镁与其他混凝土添加剂的复合应用氢氧化镁与其他混凝土添加剂的复合应用是当前的研究热点之一。

研究表明，氢氧化镁与微硅粉、硅灰石、磷酸盐等添加剂的复合应用，可以显著提高混凝土的力学性能、耐久性和防火性能。

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ｎｓｍｈｄｏｉｅｗｓ５（ｔ）ｔｅｏｙｅｄｘｏｏｐｓｅｍａｒｓｗｓ３．％，ｈｌｉｅｔａｃｍｕｔｎｅｉｙｒｘｄａ％ｗ％，ｈｘｇｎｉｅｆｃｍｏｉｔｉａ９ｕ６ｎｔｅａｌ１ｗｉｓｖｒｃｌｏｂｓｏｅｔｉｉ
氢氧化镁的用量对复合材料阻燃性能和力学性能的影响。结果表明，硅烷偶联剂表面改性后的氢氧化镁能更好改善复合材料的力学性能，显著提高聚丙烯的阻燃性能，在用量为６％时，５氧指数达到３．％，１９垂直燃烧特性可达Ｕ４Ｖ一Ｌ９０级。
关键词：氢氧化镁；表面改性；；阻燃聚丙烯
ＲｅｅｒｈｏｕｒａｅＭｏｉｃｔｏｆＭａｎｓｕｙｒｘｄａｅＲｅａｄａｔｓａｃｎＳｆｃｄｆａｉｎｏｇｅｉｍＨｄｏｉｅＦｌｍｔｒｎｉａｔｐｌａｉｎｔｌｐｒｐｌｎｅｎｄｉｓＡｐｉｔｏｏＰｏｙｏｙｅｃ
ｂｔｈｃａｉａｒｐｒｉｓａｄｆｍｅｒｔｒａｃｆＰｃｍｐｓｔｔｒｌ．Ｗｈｎｔｅｃｎｅｔｆｕｆｃｄｆｄｍａ — ｏｈｔｅｍｅｈｎｃｌｏｅｅｎａｅａｄｎｙｏｏｏｉｍａｅａｓｐｔｌＰｅｉｅｏｔｎｒｅｍｏｉｅｇｈｏｓａｉ
２１００年３８卷第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ８期
广州化工
・０１３・
氢氧化镁的表面改性及在聚丙烯中的应用研究冰
唐勇，张翔，张帆
６１３）１８０
（安部四川消防研究所，四川都江堰公
摘要：研制了用硅烷和钛酸酯偶联剂表面改性后的氢氧化镁和聚丙烯的复合材料，研究了用不同表面活性剂改性的阻燃剂
１２实验方法．
１２１氢氧化镁表面改性．．
称取一定量的纳米ＭｇＯ粒子，（Ｈ）置于真空干燥箱中干燥１；氢氧化镁质量称取２～％的表面改性剂，１：ｈ按％４按５的比例加入醇水溶液，中无水乙与去离子水的质量比为９：１置于其，恒温磁力搅拌器上搅拌１５；．ｈ将上述混合物加入到纳米粒子中，在转速为４０／ｉ５ｒｍｎ的条件下搅拌１５．ｈ后，静置２ｈ滤去上层清４，
聚丙烯是一种重要的工业聚合物，容易燃烧，氧指数仅极其
剂有限公司；酞酸酯偶联剂和硅烷偶联剂，江苏溧阳市力华化学
公司。
为１％左右，８限制了其在某些特定场合的应用，因此寻找一种高效、无毒的阻燃剂用于聚丙烯阻燃十分必要。随着人们环保
Ａｂｓｒｔ：Ｔｈｆｅｔｆｄｆｅｅｔｃｎｅｔｆｍａｎｓｕｈｄｏｉｅｆａｅａｄｎｒｔｄｉｄ，ｗｈｃｒｄ — ｔａｃｅｅｆｃｓｏｉｆｒｎｏｔｎｓｏｇｅｉｍｙｒｘｄｍｅｒｔｒａｔｗｅｅｓｕｅｌｉｈｗｅｅｍｏｉｌｙｓｌｎｅａｄｔｎｃａｉｓｅｏｐｌｆｄｂｉａｎｉａｉｃｄｅｔｒｃｕｉｇｎｎｆａｅａｄｎｎｃｎｉａｒｐｒｉｓｏｏｙｒｐｌｎｏｏ－ｅｔｎｇａｅｔｏｍｅｒｔｒａｔａｄｍｅｈａｃｌｐｏｅｔｅｆｐｌｐｏｙｅｅｃｍｐｓｌｉｓｒ．Ｔｈｅｕｔｈｗｅｈａｆｅｇｓｕｈｄｏｉｅｍｏｉｅｙｓｌｎｏｐｉｇｎ，ｉｃｕｄｓｇｉｃｎｌｍｐｒｖｅｅｒｓｌｓｏｄｔｔａｔｒｍａｎｅｉｍｙｒｘｄｄｆｄｂｉｅｃｕｌｎｇａｅｔｔｏｌｉｎｆａｔｙｉｓｉａｉｏｅ
意识的日益增强，卤阻燃技术因其在赋予高分子材料阻燃性无能的同时不会产生二次污染而倍受关注。氢氧化镁系无机添加型阻燃剂，受热分解时，释放出水分，同时吸收大量的潜热，降低了材料表面的火焰实际温度，具有抑制高聚物分解和产生可燃气体的冷却效应，分解生成的ＭＯ是良好的耐火材料，能帮助ｇ也提高合成材料抵抗火焰的能力。氢氧化镁的热分解温度为３０Ｃ～９￣基本上能满足许多塑料树脂的混炼加工成型，４￣４０Ｃ，是
ｃｎｂｐｔａｅｕｏＵＬ４Ｖ一０．９Ｋｅｙｗｏｒｓ：ｍａｅｉｍｙｒｘｄｅ；ｓｒａｅｍｏｉｃｔｏｄｎｇｓｕｈｄｏｉｕｆｃｄｆａｉｎ；ｆａｅａｄｎ；ｐｏｙｒｐｌｎｉｌｍｅｒｔｒａｔｌｐｏｙｅｅ
ＴＡＮＧ０，ＺＨＡＮＧａｇ，ＺＨＡＮＧｎｙＸｉｎＦａ
（ｉｕｎＦｒＲｓａｃｓｔｔｏｉｉｒｏｕｌｅｕｔ，ｉｈａｕｉｎｙｎ６３，ｈｎ）ＳｃａｉｅｅｒｈＩｔｕｅｆｎｓｙｆｂｉＳｃｒｙＳｃｕｎＤｊｇａ０ＣｉｈｅｎｉＭｔＰｃｉａ１８１ａ