纳米氢氧化镁阻燃剂的研究进展

近年来纳米氢氧化镁阻燃剂越来越受到人们的关注。综述了氢氧化镁的结构及阻燃机理，对氢氧化镁阻燃剂制备过程中的高纯度、超细化、表面极性的改进及团聚问题作了比较详细的阐述，并对今后国内的研究方向提出了建议。     

纳米氢氧化镁阻燃剂的研究进展

近年来纳米氢氧化镁阻燃剂越来越受到人们的关注.综述了氢氧化镁的结构及阻燃机理,对氢氧化镁阻燃剂制备过程中的高纯度、超细化、表面极性的改进及团聚问题作了比较详细的阐述,并对今后国内的研究方向提出了建议.     

氢氧化镁阻燃剂应用性能好

由山东大学化学与化工学院孙思修教授等承担的特殊形貌氢氧化镁阻燃剂的应用研究日前通过山东省教育厅的鉴定。该项研究将为我国高分子复合材料走向国际市场提供有利条件。     

国内外氢氧化镁阻燃剂的发展状况

叙述了近十几年来国内外氢氧化镁阻燃剂的发展状况，提出了发展我国氢氧化镁阻燃剂的建议。     

氢氧化镁阻燃剂的应用进展

近年来由于环保意识的增强，绿色阻燃剂氢氧化镁日益受到国内外人们的关注。本文综述了氢氧化镁阻燃剂在国内外的研究进展，详细地阐述了目前氢氧化镁的应用现况，并对氢氧化镁未来的发展提供了建议。     

Mg(OH)2-Al(OH)3-微胶囊红磷/高抗冲聚苯乙烯无卤阻燃复合材料

以氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH)和微胶囊红磷(MRP)为无卤阻燃剂,高抗冲聚苯乙烯(HIPS)树脂为聚合物基体,通过熔融共混法制备了一系列不同组成的MH-ATH-MRP/HIPS复合材料.采用水平燃烧、垂直燃烧、氧指数、锥形量热分析、高温热分解实验等方法研究了复合材料的阻燃性能.结果表明,阻燃剂用量相同时,在HIPS基体中同时引入MH和ATH得到的复合材料比单独加入MH或ATH得到的复合材料具有更好的阻燃性能.当MH-ATH/HIPS的质量比为70∶30∶100时,复合材料的水平燃烧级别达到FH-1级,氧指数为25.2％,但垂直燃烧无级别.在上述体系中加入极少量的MRP(占复合材料的质量分数为2.9％)就可使复合材料的火灾性能指数(FPI)提高85％,燃烧过程中热量释放和质量损失更慢、成炭能力明显增强,垂直燃烧级别达到FV-0级.当MH-ATH-MRP/HIPS的质量比为21∶9∶12∶100时,复合材料的各项阻燃性能达到最佳,可以大幅度减少阻燃剂的用量.MH、ATH和MRP对HIPS具有非常显著的协同阻燃作用.同时加入MH和ATH时不仅可以在更宽的温度范围内抑制HIPS的升温和分解,而且能够在更宽的温度范围内相继释放出水蒸气稀释氧气和可燃气体的浓度,从而起到协同阻燃作用.加入MRP后复合材料的成炭能力大大增强,进一步改善了凝聚相阻燃的效果,因此阻燃性能显著提高.     

Mg(OH)2-Al(OH)3-微胶囊红磷/高抗冲聚苯乙烯无卤阻燃复合材料

以氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH) 和微胶囊红磷(MRP) 为无卤阻燃剂, 高抗冲聚苯乙烯(HIPS) 树脂为聚合物基体, 通过熔融共混法制备了一系列不同组成的MH-ATH-MRP/HIPS复合材料。采用水平燃烧、垂直燃烧、氧指数、锥形量热分析、高温热分解实验等方法研究了复合材料的阻燃性能。结果表明, 阻燃剂用量相同时, 在HIPS基体中同时引入MH和ATH得到的复合材料比单独加入MH或ATH得到的复合材料具有更好的阻燃性能。当MH-ATH/HIPS的质量比为70:30:100时, 复合材料的水平燃烧级别达到FH-1级, 氧指数为25.2%, 但垂直燃烧无级别。在上述体系中加入极少量的MRP(占复合材料的质量分数为2.9%)就可使复合材料的火灾性能指数(FPI) 提高85%, 燃烧过程中热量释放和质量损失更慢、成炭能力明显增强, 垂直燃烧级别达到FV-0级。当MH-ATH-MRP/HIPS的质量比为21:9:12:100时, 复合材料的各项阻燃性能达到最佳, 可以大幅度减少阻燃剂的用量。MH、ATH和MRP对HIPS具有非常显著的协同阻燃作用。同时加入MH和ATH时不仅可以在更宽的温度范围内抑制HIPS的升温和分解, 而且能够在更宽的温度范围内相继释放出水蒸气稀释氧气和可燃气体的浓度, 从而起到协同阻燃作用。加入MRP后复合材料的成炭能力大大增强, 进一步改善了凝聚相阻燃的效果, 因此阻燃性能显著提高。     

阻燃剂用超细氢氧化铝的制备、应用及展望

超细氢氧化铝具有阻燃、消烟、填充多种功能,是一种重要的无机环保型阻燃材料。超细氢氧化铝粉体不仅本身是一种功能材料,而且为新材料的开发提供了广阔的应用前景,在国民经济许多领域有着极其重要的作用。超细氢氧化铝阻燃和消烟机理是由于其受热后分解,放出结晶水,并吸收大量的热,分解生成的氧化铝与其它炭化物一起形成一道阻燃屏障。超细氢氧化铝制备方法分为机械法和化学法,但化学法制备的产品粒度细、分布均匀。本文中还对超细氢氧化铝阻燃剂的未来发展进行了展望。     

MgCl_2添加方式对Mg(OH)_2形貌及粒度分布的影响

氢氧化镁作为一种无卤阻燃剂,在聚合物阻燃领域具有重要的前景。采用反向沉淀法制得纳米级氢氧化镁粉体,研究了氯化镁添加方式对氢氧化镁粒度分布及团聚状态的影响,并通过热红外联用技术对其热解规律进行了分析。实验结果表明,氯化镁添加方式对氢氧化镁粒度分布及团聚状态有显著的影响;分4次加入氯化镁溶液所得氢氧化镁的粒度分布最均匀,小粒子所占的比例最大,不容易发生团聚现象。     

含水Mg(OH)_2/聚苯乙烯复合材料的制备和阻燃性能

以Mg(OH)_2粒子稳定的Pickering乳液液滴为模板,通过偶氮二异丁腈引发苯乙烯聚合,制备出含水Mg(OH)_2/聚苯乙烯复合材料。用扫描电子显微镜观测了复合材料的形貌,用氧指数仪测定了复合材料的氧指数。结果表明,Mg(OH)_2/聚苯乙烯复合材料中存在平均直径为155μm的孔洞,能够包裹一定质量的水。随着聚合温度的提高,复合材料的含水量下降。含水复合材料由于具有水和Mg(OH)_2的双重阻燃作用,氧指数显著高于Mg(OH)_2/聚苯乙烯复合材料,但力学性能有所下降。     

Effect of temporal pH variation of the reaction mixture on Mg(OH)2 morphology precipitated from an aqueous Mg(NO3)2-NaOH system

To understand the impact of temporal pH variation on the crystallisation process, Mg(OH)₂ was synthesized via wet precipitation route from an aqueous Mg(NO₃)₂-NaOH system. A detailed analysis of morphological evolution and the nano-structural transformation was carried out to model the crystallisation process. Interestingly, low supersaturation at low pH level lying between 9.2 and 9.4 of the reaction mixture, was found to promote the growth of nanorod like 1-D structures. On the contrary, enhanced supersaturation created a chemical driving force favouring an edgewise growth of the nucleated primary nanocrystals along (101) and (110) crystallographic planes, which resulted in lamellar hexagonal nanostructures. The lamellar growth demonstrated an increment in the particle size and reduction in anisotropic strain and dislocation density due to proper nucleation in the samples. Such controlled growth and nucleation of the Mg(OH)₂ morphology presents a great scope of potential applications of this material.     

硼-氮阻燃剂与氢氧化镁协同阻燃环氧树脂

将硼-氮阻燃剂2,4,6-三(4-硼酸-2-噻吩)-1,3,5-三嗪(3TT-3BA)与Mg(OH)_2进行复配,然后将其添加到环氧树脂(EP)中,通过热重分析、锥形量热、极限氧指数、垂直燃烧等测试方法,研究了3TT-BA/Mg(OH)_2复配体系对EP的阻燃性能。研究发现,3TT-3BA与Mg(OH)_2具有协同阻燃作用,添加10%3TT-3BA/10%Mg(OH)_2到EP中,其极限氧指数达到了32.5%,垂直燃烧达到了UL94 V-0等级。同时,3TT-BA/Mg(OH)_2复配体系还能有效减小EP热释放速率、热释放总量和生烟总量。通过扫描电镜等手段探讨了3TT-BA/Mg(OH)_2复配体系的阻燃机理。     

聚乙烯/碱式硫酸镁晶须复合材料的研究

系统研究了碱式硫酸镁晶须(MHSH)对低密度聚乙烯(LDPE)性能的影响.实验结果表明,复合材料的拉伸强度、热氧化稳定性、阻燃性能和热变形温度随着MHSH含量的增加而显著提高.作为增强阻燃无机纤维,MHSH具有广阔的应用前景.     

电子束辐照对HDPE及其与Mg(OH)_2共混体系力学性能影响的研究

研究了高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）经电子束辐照后性能的变化，与Ｍｇ（ＯＨ）２的相容性，以及ＨＤＰＥ／Ｍｇ（ＯＨ）２共混体系的力学性能。实验结果表明，经电子束辐照后，ＨＤＰＥ分子被引入了极性基团（羰基），增加了ＨＤＰＥ与Ｍｇ（ＯＨ）２的相容性，使ＨＤＰＥ／Ｍｇ（ＯＨ）２体系的拉伸强度得到提高。     

碳纳米管包裹聚磷酸铵协同Mg(OH)2构筑乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料及其火安全性能

本文采用微胶囊法制备了具有多层次结构的碳纳米管包裹聚磷酸铵(APP@CNT)阻燃剂,在此基础上与Mg(OH)₂复配,采用纳米复合技术制备了火安全的电线电缆用阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)复合材料(APP@CNT/EVA-Mg(OH)₂)。采用SEM、TGA、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、微型锥形量热仪(MCC),电子万能拉伸机和高阻计对阻燃EVA复合材料的结构与性能进行系统研究。结果表明,APP@CNT/EVA-Mg(OH)₂的残炭率从2.4%上升至43.9%,氧指数高达38%,垂直燃烧达到UL-94 V-0级,热释放峰值(PHRR)比纯EVA下降了57.85%,总热释放(THR)下降了57.80%,屈服强度提高了408%,复合材料体积电阻率仍高达3.9×10¹⁵Ω·cm。以上数据表明多层次结构APP@CNT协同Mg(OH)₂阻燃EVA复合材料(APP@CNT/EVA-Mg(OH)₂)具有良好的火安全性能。