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氢氧化镁阻燃剂关键技术

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-11-23 16:57:56
我国氢氧化镁阻燃剂关键技术研究获得进展。最近中国科学院青海盐湖研究所氢氧化镁阻燃剂项目组,采用新的转化剂体系以普通氢氧化镁为原料,通过水热改性获得晶形完整的6角片状氢氧化镁阻燃剂。

同时他们在工业性试验放大过程中的各项氢氧化镁阻燃剂关键技术、经济指标均巳达到国际先进水平,可为万吨级氢氧化镁阻燃剂工业化生产提供设计依据。工业级氢氧化镁原料由于粒径大、分布宽,不能完全满足国内外客户的要求。中科院青海盐湖研究所的科研人员,在中国科学院科技支青项目和青海省科技厅的支持下,对合成氢氧化镁的工艺条件进行改进,成功地合成出高纯、超细氢氧化镁,制备出粒径达到预期指标的六角片状氢氧化镁阻燃剂。

他们在年产2000吨规模试验装置上对工业性氢氧化镁阻燃剂关键技术和单元设备进行了放大试验,完成了阻燃剂级氢氧化镁工业性试验关键技术开发,确定了单元设备放大倍数与各工艺条件之间的相关性和合理化流程和优化工艺操作条件,解决了工业化生产氢氧化镁阻燃剂关键技术中的粒径分布难题。

目前阻燃材料以溴为主,溴系阻燃剂是阻燃剂中的大家族,有70多个成员。溴元素广泛存在于自然界,特别是在海水、咸水湖和土壤中很常见。溴系阻燃剂的生产和应用历史悠久,生产工艺和应用技术非常成熟,在电子、电气产品中被广泛使用,不仅有效降低了电子、电气产品的火灾发生率,而且稳定性好,即使使用多年后仍符合新的防火安全标准,更可贵的是在材料的再生循环过程中,仍然可以保持很好的稳定性。溴系阻燃剂被认为影响环境,大部分溴产品已被欧盟“2个指令”禁用。

氢氧化镁作为阻燃剂的阻燃机理为:氢氧化镁受热分解出水,同时吸收大量的潜热,从而抑制聚合物温度上升,延续其热分解并降低燃烧速度,这就降低了树脂在火焰中的实际承受温度,具有抑制高聚物分解和可燃性气体产生的冷却效应。分解后天生的氧化镁是良好的耐火材料,切断氧气的供给、阻止可燃性气体的活动,帮助进步树脂抵抗火焰的能力,而且氢氧化镁的热分解温度高达340℃,因此氢氧化镁作为阻燃剂其阻燃性能十分优越。


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氢氧化镁在中等填充时能出现较厚的氧化炭层。炭化层的天生,阻挡了热量和氧气的进进及可燃性气体的逸出,使脱水稀释,吸热降温发挥更大作用,加进氢氧化镁降低了初始的氧化分解温度.且随用量的增加下降程度变大。此外天生的氧化镁使优良的耐火材料覆盖于高聚物表面.亦能进步高聚物抵抗火焰的能力。

与其他两种无机阻燃剂碳酸钙和氢氧化铝相比,氢氧化镁固然对预燃区和燃烧区的作用小,但发生在固体降解区的阻燃作用却大大超过了碳酸钙和氢氧化铝在消烟作用上也十分明显。氢氧化镁作为一种无毒阻燃剂,可用于聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙稀、三元乙丙橡胶及不饱和聚酯等高分子材料的阻燃消烟.尤其适用于加工温度较高的聚烯烃塑料。

氢氧化镁属于添加型无机阻燃剂,与同类无机阻燃剂相比,具有更好的抑烟效果。由于火灾中有80%由烟窒息而死亡,因此当代阻燃剂技术中“抑烟”比“阻燃”更为重要。

氢氧化镁在生产、使用和废弃过程中均无有害物质排放,而且还能中和燃烧过程中产生的酸性与腐蚀性气体,是一种环保型绿色阻燃剂。氢氧化镁热分解温度高,比目前常用的无机阻燃剂氢氧化铝高出140℃,可以使添加氢氧化镁的合成材料能承受更高的加工温度,利于加快挤塑速度,缩短模塑时间,同时亦有助于提高阻燃效率。

氢氧化镁粒径细,对设备磨损小,利于延长加工设备使用寿命,同时原料易得,生产成本低,可广泛应用于聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙稀、高抗冲聚苯乙稀和ABS等领域。目前国外有近10个国家的20余家企业生产20多个品种,总年产能力约17万t。许多国家目前仍在建设或计划建设氢氧化镁新装置。据有关资料报道,近年将建设的氢氧化镁装置总年产能力约为14万t。

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