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      • 氢氧化镁阻燃剂在PE中的应用
        • 2024-07-05 07:54:51
        • 阻燃填料
      • PE具有优良的加工性、电绝缘性、力学性能以及耐高低温性能,被广泛应用于建筑、电气、医疗等行业,但其LOI值仅为17.4%左右,易燃烧,限制其应用范围。提高PE的阻燃性也是研究的热点,PE常用阻燃剂有卤素类、磷氮类、铝/镁类无机阻燃剂等,但氢氧化镁具有成本低廉、环境友好等特点而受到青睐。




        以3种不同粒径的氢氧化镁作为阻燃剂,与PE混合制成复合材料,并对其力学性能、电学性能、热稳定性及阻燃性能进行研究。结果表明:氢氧化镁能明显提升PE的阻燃性和热稳定性,当氢氧化镁粒径为3.1μm时复合材料的综合性能最佳,其拉伸强度为16.1MPa、断裂伸长率为400%、LOI值为22.3%、热释放速率峰值(PHRR)为270kW/m2,体积电阻率为5.2×1013Ω·m。

        采用三聚氰胺甲醛树脂对氢氧化镁进行改性,将其与PE熔融共混制备复合材料并对其进行研究。结果表明:较单纯氢氧化镁阻燃剂与PE制成的复合材料相比,改性氢氧化镁制得的复合材料的LOI值提高11%且抑烟效果更明显,拉伸强度和断裂伸长率分别提高至12.71MPa和45.07%。

        采用复合改性剂对氢氧化镁进行改性,并应用于高密度聚乙烯(HDPE)。结果表明:制得的复合材料的阻燃性能明显提升,拉伸性能与纯HDPE相比无明显下降。

        采用氢氧化镁和石墨烯复配作为复合阻燃剂与PE制备复合材料。结果表明:较单纯氢氧化镁作为阻燃剂,复配后的阻燃剂对PE的阻燃效果更高,LOI值提高了6.4%。虽然氢氧化镁作为一种绿色环保、阻燃效果优良、成本较低的阻燃材料,可广泛应用于塑料行业,但是由于氢氧化镁为添加型阻燃剂,需要大量添加才能够达到较高的阻燃要求。而且氢氧化镁具有强极性,亲水性强,在高分子中不易分散,易产生团聚,这会导致与塑料之间的相容性较差,制得的复合塑料的强度下降、加工性和流动性变差,限制其大规模应用于塑料产业。

        因此,未来对氢氧化镁阻燃剂的研究方向具体包括:

        1、超细化研究

        超细化的氢氧化镁作为阻燃剂不会降低塑料的力学性能,还能够对刚性粒子起增强作用,同时其表面积的增大会进一步增强阻燃性能。

        2、表面改性研究

        采用合适的表面改性剂对氢氧化镁进行表面改性,改善其分散性,减少团聚现象的发生,稳定塑料的力学性能。

        3、复合阻燃剂的研究

        开发与氢氧化镁适配的其他阻燃剂,达到降低氢氧化镁添加量的同时提高阻燃效果,也降低对塑料力学性能的影响。

        4、微胶囊技术

        将氢氧化镁包埋或封存于高分子材料中,形成微胶囊阻燃剂,达到改善氢氧化镁相容性的目的,提高复合材料的阻燃性能和力学性能。


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