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氢氧化镁阻燃剂的几种常见改性方法

来源:凯茵化工 编辑:凯茵工业添加剂 人气:360 时间:2022-08-25
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随着易燃高分子材料应用越来越广泛,阻燃剂的需求量大大提高。与有机阻燃剂相比,无机阻燃剂具有生产成本低、阻燃效率高、对环境污染小等优点,但是无机阻燃剂与高分子材料相容性低,对材料力学性能影响大,通常必须经过改性才能达到较好的阻燃效果。因此,寻求有效改善阻燃剂的相容性问题,且推广性佳的改性方法是无机阻燃剂发展的必要研究。

目前,无机阻燃剂主要品种有氢氧化铝、氢氧化镁、无机磷化合物、硼酸盐、氧化锑、钼化合物等,研究最多的阻燃剂改性方法有阻燃剂微胶囊化、阻燃剂超细化、阻燃剂表面改性三种。

阻燃剂.jpg

一、阻燃剂微胶囊化

微胶囊技术是指用高分子材料包裹固体、气体或者液体成为直径1 μm~5000 μm 的壳芯结构的微小胶囊。微胶囊技术的特点在于微胶囊能在形态上把液体、气体转变为固体,赋予了芯物质新物理特性;囊壁可以起到隔离、保护作用,让容易相互反应的物质稳定共存,同时可以屏蔽有色、味或毒性物质;芯物质可根据需要控制释放出来。

阻燃剂微胶囊主要制备方法有界面聚合法、原位聚合法、相分离法、溶液蒸发法、溶胶凝胶法等。

阻燃剂微胶囊制备方法及原理

二、阻燃剂超细化

纳米级阻燃剂是由超微阻燃粒子凝聚而成颗粒尺寸为1 nm~100 nm的块体、薄膜、多层膜和纤维状的阻燃剂,传统的无机阻燃材料通过超细化处理后,利用纳米粒子的尺寸效应、表面效应来增强界面作用,使阻燃剂可以更均匀地分散在基体树脂中,起到刚性粒子增塑增强的作用,改善阻燃剂和聚合物基体的相容性,提高了材料的抗冲击性能和阻燃性能。

近年来,研究阻燃剂超细化改性的学者在传统的气相制备法、液相制备法、高能机械球磨法等基础上不断创新,研究发明了越来越多阻燃剂超细化改性方法。

由于纳米阻燃体系阻燃效率高,并且无毒环保,其与其他阻燃剂的复配与协同已经成为纳米阻燃的热点之一。

三、阻燃剂表面改性

表面改性是采用物理或化学的方法,利用表面改性剂对颗粒进行表面化学反应和表面包覆,从而改变颗粒表面的化学和物理性质的工艺过程。阻燃剂表面改性的方法很多,从改性剂方面可以分为偶联剂改性和有机物改性两种,从工艺上可以分为干法和湿法两种。

偶联剂是一种典型的改性剂,其分子含有亲水基团和疏水基团,亲水基团能与无机粉体表面发生化学反应而使得无机粉体表面包覆着一层有机薄膜,降低无机粉体的表面能,改变其亲水的表面性质;疏水基团能与高分子材料反应或纠缠,在无机粉体与高分子材料之间充当桥梁作用,使无机粉体牢固地结合在高分子聚合物中。

常见偶联剂有硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂。

总结

目前,阻燃剂的消费量已跃居塑料助剂第二位,尽管人们依然在不断开发新的无机阻燃剂品种,如锡类化合物、钥类化合物、铁类、膨胀石墨等,并有了一定的发展,但将来一段时间内的工作重点依然是对氢氧化铝和氢氧化镁等金属氢氧化物无机阻燃剂的改性、复配为中心,不断改善其对材料物理机械性能的影响,特别是高效增效剂的开发,促使无机阻燃剂向高效、功能化方向发展。

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