无味有机锡(纳米氢氧化镁作为阻燃剂，优势在哪里？)

Posted 2023-05-28

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无味有机锡(纳米氢氧化镁作为阻燃剂，优势在哪里？)

　　1.阻燃剂的分类

　　阻燃剂按化学成分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，并产生水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,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)Mg0(s)+H2O(g)△H=81.02kJ /moI，同样作为无机阻燃剂，氢氧化镁具有很多优点:

　　(1)氢氧化镁分解温度340~490℃，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力更大、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。

　　2.纳米氢氧化镁的优势

　　河北镁熙生物有限公司应用研究表明，当加入的氢氧化物粒径减小到1um时，其阻燃聚合物体系的氧指数显著提高。随着粒径的减小，无机粒子对聚合物材料有增强韧的作用。因此，超细化成为氢氧化镁阻燃剂的一个重要发展方向。在材料学里面，人们将超细微粒子称为纳米粒子，是一种介于固体和分子间的亚稳态物质。

纳米氢氧化镁是指颗粒粒度介于1-100nm的氢氧化镁。作为一种纳米材料，它具有纳米材料所具有的共同特点，即小尺寸效应，量子尺寸效应，表面效应，宏观量子效应等，用它填充于复合材料中能大大提高材料的阻燃性能、力学性能和其他性能。研究表明，采用纳米氢氧化镁的塑料阻燃性能优于普通氢氧化镁填充的塑料，具有更好的机械加工性、与含磷和卤素的有机阻燃剂相比，纳米氢氧化镁无毒，无味，且具有阻燃，填充，抑烟三重功能，是开发阻燃聚合物的理想添加剂，已受到人们的广泛关注。

　　河北镁熙生物有限公司研究了纳米氢氧化镁与微米氢氧化镁填充聚丙烯((PP)体系的阻燃性能、流动性能和.力学性能。实验结果表明：添加相同质量分数氢氧化镁时，纳米氢氧化镁填充体系的阻燃性能要好于微米氢氧化镁填充体系，并在填充量为60%时达到v-o级标准，且发烟量少，流动性和力学性能也要好于微米氢氧化镁填充体系。

　　5.纳米氢氧化镁阻燃剂环保发展方向

　　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。

　　纳米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，又具有抑烟性强、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、橡胶等行业得到了广泛的应用。我国拥有丰富的含镁矿物、富镁废弃物资源，因此，纳米氢氧化镁阻燃填料的前景是十分广阔的。