氢氧化镁在聚丙烯(PP)材料上的应用
目前,人们对于环境问题越来越注重,环保意识的不断提升,在聚丙烯材料中怎么添加阻燃剂成为厂家探讨的一个问题。因为阻燃剂种类繁多,但传统阻燃剂因为环保不达标,造成生产出来的产品污染较大。因此,高效、节能、环保的氢氧化镁是未来发展趋势,同样是阻燃剂行业必走之路。
氢氧化镁做为一种新开发的添加型环保无机阻燃剂,已经受到了各界重视,其较传统阻燃剂有着稳定性好、不挥发、环保、分解温度高等优势。因为国内氢氧化镁的生产工艺路线长,纯度和产率不高,表面极性强,不适合添加到聚丙烯等高分子材料中,所以我们通过单因素考察氢氧化镁生产工艺条件,再经正交实验优化工艺条件,对氢氧化镁阻燃剂完成改性效果的研究,比较两种复配表面处理剂的改性效果,初步探讨了表面处理剂复配的影响因素及表面处理剂的改性机理。
根据对氢氧化镁的各种性能测试分析,对其在聚丙烯上的应用进行了预测。通过实验研究得到实验在反应初期使用超声波处理,能够明显提高氢氧化镁的过滤问题,在很大程度上缓解氢氧化镁的抽滤洗涤这个难题。合成氢氧化镁的最佳工艺条件为镁的初始浓度物料比4.5:1,表面处理剂A5mL,超声波处理2min(脉冲4s),反应温度55℃,恒温反应时间2h。产品质量远优于工业标准。利用各种改性效果研究,表面处理剂A的最佳用量为5mL,表面处理剂B的最佳用量为8mL,且表面处理剂A改性效果优于B。
我们初步测试阴离子与非离子表面活性剂复配时,有着降低表面张力的增效作用,而相等或相近碳链长的两种表面活性剂具备较强的相互作用,使之活性增强。表面活性剂的复配,使氢氧化镁改性处理多样化,不局限于单一表面活性剂改性。改性后的氢氧化镁热稳定性增强,粒径小,粒度分度均匀,极性减弱,亲油性增强,预测其能在聚丙烯中分散均匀,不易团聚,与聚合物相容性增强,能改善聚丙烯复合材料的力学性能和加工性能,可以达到较好的阻燃效果。因为氢氧化镁的粒度特征对添加量影响很大,质量好的氢氧化镁,在保证阻燃和抑烟效果以及材料的强度条件下,通常添加量是40-60%。