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氫氧化鎂阻燃劑在PE中的應用

作者:河北鎂熙生物有限公司
氫氧化鎂阻燃劑在PE中的應用

  PE具有優良的加工性、電絕緣性、力學性能以及耐高低溫性能,被廣泛應用于建築、電氣、醫療等行業,但其LOI值僅為17.4%左右,易燃燒,限制其應用範圍。提高PE的阻燃性也是研究的熱點,PE常用阻燃劑有鹵素類、磷氮類、鋁/鎂類無機阻燃劑等,但氫氧化鎂具有成本低廉、環境友好等特點而受到青睐。

氫氧化鎂阻燃劑在PE中的應用

  以3種不同粒徑的氫氧化鎂作為阻燃劑,與PE混合制成複合材料,并對其力學性能、電學性能、熱穩定性及阻燃性能進行研究。結果表明:氫氧化鎂能明顯提升PE的阻燃性和熱穩定性,當氫氧化鎂粒徑為3.1μm時複合材料的綜合性能最佳,其拉伸強度為16.1MPa、斷裂伸長率為400%、LOI值為22.3%、熱釋放速率峰值(PHRR)為270kW/m2,體積電阻率為5.2×1013Ω·m。

  采用三聚氰胺甲醛樹脂對氫氧化鎂進行改性,将其與PE熔融共混制備複合材料并對其進行研究。結果表明:較單純氫氧化鎂阻燃劑與PE制成的複合材料相比,改性氫氧化鎂制得的複合材料的LOI值提高11%且抑煙效果更明顯,拉伸強度和斷裂伸長率分别提高至12.71MPa和45.07%。

  采用複合改性劑對氫氧化鎂進行改性,并應用于高密度聚乙烯(HDPE)。結果表明:制得的複合材料的阻燃性能明顯提升,拉伸性能與純HDPE相比無明顯下降。

  采用氫氧化鎂和石墨烯複配作為複合阻燃劑與PE制備複合材料。結果表明:較單純氫氧化鎂作為阻燃劑,複配後的阻燃劑對PE的阻燃效果更高,LOI值提高了6.4%。雖然氫氧化鎂作為一種綠色環保、阻燃效果優良、成本較低的阻燃材料,可廣泛應用于塑膠行業,但是由于氫氧化鎂為添加型阻燃劑,需要大量添加才能夠達到較高的阻燃要求。而且氫氧化鎂具有強極性,親水性強,在高分子中不易分散,易産生團聚,這會導緻與塑膠之間的相容性較差,制得的複合塑膠的強度下降、加工性和流動性變差,限制其大規模應用于塑膠産業。

氫氧化鎂阻燃劑在PE中的應用

  是以,未來對氫氧化鎂阻燃劑的研究方向具體包括:

  (1)超細化研究。超細化的氫氧化鎂作為阻燃劑不會降低塑膠的力學性能,還能夠對剛性粒子起增強作用,同時其表面積的增大會進一步增強阻燃性能。

  (2)表面改性研究。采用合适的表面改性劑對氫氧化鎂進行表面改性,改善其分散性,減少團聚現象的發生,穩定塑膠的力學性能。

  (3)複合阻燃劑的研究。開發與氫氧化鎂适配的其他阻燃劑,達到降低氫氧化鎂添加量的同時提高阻燃效果,也降低對塑膠力學性能的影響。

  (4)微膠囊技術。将氫氧化鎂包埋或封存于高分子材料中,形成微膠囊阻燃劑,達到改善氫氧化鎂相容性的目的,提高複合材料的阻燃性能和力學性能。