氢氧化镁阻燃剂

氢氧化镁阻燃剂

姓名：单显朋学号：20130591 班级：材料1305班

【摘要】：随着高分子材料日新月异飞速发展，高分子复合材料应用在人类生活的每一个领域，高分子材料的阻燃技术发挥着越来越重要的作用，市场发展的需要,对氢氧化镁的阻燃剂的研发方向也有着改变，更加注重对氢氧化镁的阻燃剂新的性能的研究,励志开发出更加高效的阻燃剂适应市场的进一步的发展。无论从合成资源还是从天然资源制得的氢氧化镁，用于阻燃剂量与日俱增，利用我国丰富的镁资源，依托技术创新开发高附加值的阻燃性氢氧化镁，是镁盐行业面临地一个共同课题。氢氧化镁是阻燃性能好的高效无卤阻燃剂，火灾后不会产生二次污染，都具有抑烟性强、无毒、无腐蚀、不挥发、不析出、安全等特点，已经被公认是环保型阻燃剂，正因为氢氧化镁的安全、环保特性，在塑料、电缆、橡胶等行业得到广泛的应用。我国拥有丰富的含镁矿物、富镁废弃物资源，因此氢氧化镁阻燃填料的前景是十分广阔的。本文简单介绍了阻燃剂的分类，氢氧化镁阻燃机理。重点介绍了氢氧化镁阻燃剂的作用、研究现状和发展方向。并指出氢氧化镁阻燃剂是一种新型的，环境友好型的无机阻燃剂。

【关键词】：氢氧化镁阻燃剂环保发展方向

【前言】：随随着高分子材料的发展，高分子材料的易燃性日益受到了人们的重视，对阻燃剂的需求量也随之增加。然而，随着人们对环境等因素提出了更加严格的要求，阻燃的无卤化、高效性、抑烟性、无毒成为未来的发展趋势。

1.阻燃剂的分类

阻燃剂按化学成份可以分为有机阻燃剂和无机阻燃两大类。有机阻燃剂又分为磷系和卤系两个系列。由于有机阻燃剂存在着分解产物毒性大、烟雾大等缺点，正逐步被无机阻燃剂所替代。

无机阻燃剂主要品种有氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、氧化锑、氧化锡、氧化钼、钼酸铵、硼酸锌等，其中以氢氧化铝和氢氧化镁因分解吸热量大，并产生H2O可起到隔绝空气作用，其分解后氧化物又是耐高温物质，故二种阻燃剂不仅可起到阻燃作用，而且可以起到填充作用，它所具有不产生腐蚀性卤气及有害气体、不挥发、效果持久、无毒、无烟、不滴等特点。

2.氢氧化镁的阻燃机理

氢氧化镁在受热时（340-490度）发生分解吸收燃烧物表面热量到阻燃作用；同时释放出大量水分稀释燃物表面的氧气，分解生成的活性氧化镁附着于可燃物表面又进一步阻止了燃烧的进行。氢氧化镁在整个阻燃过程中不但没有任何有害物质产生，而且其分解的产物在阻燃的同时还能够大量吸收橡胶、塑料等高分子燃烧所产生的有害气体和烟雾，活性氧化镁不断吸收未完全燃烧的熔化残留物，从使燃烧很快停止的同时消除烟雾、阻止熔滴，是一种新兴的环保型无机阻燃剂。氢氧化镁阻燃剂通过受热分解时释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填

充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用。

3.氢氧化镁阻燃剂的特点

氢氧化镁Ｍｇ(ＯＨ)2,白色固体粉末,不溶于碱性物质,受热分解为氧化镁和水,加热到340℃时开始分解,430℃时分解速度最快,到490℃时完全分解。氢氧化镁晶体属于2价金属水合物族,晶体结构是层状的ＣｄＩ2型,形成连续的六边形,Ｍｇ2+层和ＯＨ-层互相重叠,每个镁离子被6个氢氧根离子配合从而形成Ｍｇ(ＯＨ)6八面体。标准状态下:Ｍｇ(ＯＨ)2(ｓ)ＭｇＯ(ｓ)+Ｈ2Ｏ(ｇ)△Ｈ

=81.02ｋＪ/ｍｏｌ同样作为无机阻燃剂,氢氧化镁与氢氧化铝相比具有很多优点:

(1)氢氧化铝热分解温度为245～320℃,与氢氧化镁分解温度340～490℃相比,有效使用范围低,适合用于加工温度比较低的树脂如ＡＢＳ、丙烯酸树脂和环氧树脂等。氢氧化铝由于分解温度较低,其中部分结晶水在材料加工时已经分解,易使制品多泡、多孔,自身的阻燃效果也下降。而氢氧化镁能使得被填加的材料承受更高的加工温度,有利于加快挤塑速度,缩短模塑时间。而且氢氧化镁的分解能比氢氧化铝大、热容高,能够吸入更多的热量,阻燃效果更好。

(2)氢氧化镁的粒度比氢氧化铝小,对材料加工设备磨损小,有利于延长设备的使用寿命。

(3)氢氧化镁的减烟效果比氢氧化铝好,能中和聚合物燃烧产生的有毒气体如二氧化硫、二氧化碳等。

(4)原料丰富、易得,海水资源中含有大量的镁盐,同时还有镁矿如菱镁矿、白云石和水镁石等。

4.氢氧化镁阻燃剂现状

在国内应用氢氧化镁作为阻燃剂起步较晚，认识水平和宣传力度不够，很多化工行业例如：橡胶、塑料等行业尚未普遍应用，而销售价格也是影响其应用和发展的一个重要因素。

对于国外，像美国、日本及西欧等国家，每年的氢氧化镁的阻燃剂用量保持一个较高的年增长率，这样持续增长的态势短时期是不会有太大的改变，进而也从侧面反应了像我国这样一生产、应用的高聚物的大国来说，无卤氢氧化物阻燃剂的发展前景是广阔的。氢氧化镁阻燃剂广阔的发展前景，并基于氢氧化镁的阻燃机理，对于一些阻燃性能要求特别高的行业，往往需要添加很高量的特点，这样的结果导致了产品的性能受到了很大的影响。产品的物理机械性能和加工性能，都很难达到理想的要求；为此，通过研发、反复的试验，对表面进行改性处理，最终研发出较理想的产品；主要产品规格有：超细型、表面改性处理型、协同复合型等规格的氢氧化镁的阻燃剂，可以满足不同产品级别的阻燃要求，更好的适应了市场的需要。

5.氢氧化镁阻燃剂的发展方向

(1)加大超细化氢氧化镁的研究开发力度；

(2)更加深入对氢氧化镁进行表面改性技术研究；

(3)加大氢氧化镁阻燃剂复合化研究、开发力度；

(4)研究开发新的性能氢氧化镁阻燃剂高效增效剂；

(5)加大氢氧化镁催化成炭技术的研究、开发；

(6)研究、开发新的制备氢氧化镁阻燃剂工艺；

(7)简化卤化生产工艺,降低水镁石研磨时的能耗；

(8)制备高纯超细的氢氧化镁,纳米氢氧化镁阻燃消烟效果更好；

(9)选择合适的表面改性剂和用量,提高氢氧化镁在材料的分散性、相容性；

当今世界环保要求越来越高，对环境友好的无机阻燃剂氢氧化镁受到各国重视，有关研究、合作开发、生产活动十分活跃，发达国家纷纷投入巨资进行研究开发，国际合作频频开展，除通用品种外，各种专用、复配型新产品层出不穷，应用领域不断开拓，氢氧化镁阻燃剂已广泛应用于各种塑料制品，尤其是电线电缆用高性能氢氧化镁阻燃剂，更是受到使用者欢迎。随着我国合成高分子材料工业快速发展及阻燃法规不断健全和完善，对阻燃剂需求随之增加，作为无毒、抑烟型的环保无机阻燃剂氢氧化镁需求更是十分迫切，我国又是镁矿资源大国，具有得天独厚的资源优势和良好的市场前景。

因此，我国应改进现有生产工艺，规模化生产，并加强氢氧化镁应用研究，促进我国氢氧化镁阻燃剂的生产与发展，满足我国飞速发展的塑料工业的需求，同时加快我国阻燃剂工业产品结构调整。

6.结束语

随着我国环保及阻燃法规的不断的完善，对氢氧化镁的需求量随之高速增加，而且我国又一个镁矿资源含量大国，具有得天独厚的资源优势，因此我国氢氧化镁阻燃剂具有一个良好的市场，它将更广泛应用于聚酯、环氧树脂、涂料、纤维制品、聚丙烯、聚丙烯腈、电线、电缆、木材、橡胶、油漆、聚氯乙烯等等领域，并且在一些新对阻燃有要求的行业领域，也有潜在的应用价值。综上所述，氢氧化镁阻燃剂在未来的发展中肯定会有个良好的市场前景，并在阻燃剂领域扮演一个重要的角色，对阻燃领域的发展影响具有深远意义。

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