稀土偶联剂对氢氧化镁的表面改性及其阻燃应用
阻燃用氢氧化镁的制备与改性研究
氢氧化镁阻燃剂的表面改性研究进展尹晓磊，袁建军（天津科技大学海洋科学与工程学院，天津300457）摘要：本文介绍了阻燃型氢氧化镁表面改性的原因及其方法，，列举了常用的表面改性剂以及评价改性效果的手段。
加快氢氧化镁的表面改性研究是阻燃剂领域的发展趋势之一。
关键词：氢氧化镁；表面改性；阻燃剂中图分类号：ＴＱ132.2文献标志码：Ａ文章编号：１００８－１２６７（２００８）０5-0008-03氢氧化镁是近年来开发的一种新型无机阻燃剂，具有阻燃、消烟、防滴、填充等多重功能，与同类无机阻燃剂相比，它是一种添加型高效抑烟阻燃剂，具有更好的抑烟效果。
而且在使用过程中不但无有害物质排放，而且还能中和燃烧过程中产生的酸性腐蚀气体，是一种环保型绿色阻燃剂。
1作为阻燃剂的特殊要求常温合成所得的氢氧化镁称为普通氢氧化镁，多为不规则片状晶形或无定形晶体，平均粒径小，粒度分布范围宽，在0.5μm～8μm之间，经X-光衍射在（101）方位晶粒尺寸小于7×10-8m，比表面积大，一般在20m2/g～100m2/g，导致晶粒间有很强的凝聚成团性，易于团聚形成粒径为10～100μm的二次粒径，与聚合材料的界面产生空隙，不利于在高分子聚合物材料中的分散[1]。
同时，由于氢氧化镁颗粒表面亲水疏油，且极易团聚，在有机基质中难以分散；贮存过程中极易吸收空气中的水分而降低材料的综合性能。
所以很难应用于高分子材料的阻燃使用。
因此需对其表面进行改性，提高其憎水亲油性能，改善其与聚合物基质的相容性和分散性，提高其加工性能。
作为阻燃剂的氢氧化镁必须具备以下特殊要求[2]：（1）纯度高。
Mg（OH）2＞93%（MgO＞64.1%），纯度越高，其阻燃性能越好。
（2）晶体扭歪值小。
晶体在（101）方位的扭歪值对合成材料的机械性能有决定性影响，要求在（101）方位的扭歪值η﹤3.0×10-3，晶粒度尺寸﹥8×10-8m。
（3）比表面积＜20m2/g。
氢氧化镁阻燃剂的表面改性进展
氢氧化镁阻燃剂的表面改性进展作者：刘家伟王容李盈颖郑冉宋健健赵丽来源：《科技创新与应用》2017年第15期摘要：介绍了氢氧化镁阻燃剂的阻燃机理，阐述了近年来氢氧化镁阻燃剂的表面改性进展，展望了氢氧化镁阻燃剂的研究方向。
关键词：氢氧化镁；阻燃剂；表面改性卤系阻燃剂虽然具有较好的有机聚合物材料阻燃性能，但材料一经燃烧产生大量的有毒气体，严重危害身体健康，加之北美西欧等国家已经取缔卤系阻燃剂的使用，发展新型有效的无卤阻燃剂成为研究的热点。
新型无机阻燃剂氢氧化镁用于材料的阻燃不产生有毒物质，具有安全环保的特点，在高分子材料中应用广泛。
本文对氢氧化镁阻燃剂的特点进行了论述，重点对其改性研究进行了阐述。
1 氢氧化镁阻燃剂特点氢氧化镁是白色粉末状的六角形或无定性的片状结晶，其密度为2.39g/cm3，难溶于水，18℃时的溶解度为9*10-3g/L。
Mg（OH）2的起始热分解温度比Al（OH）3要高，接近300℃。
其最大分解峰温比Al（OH）3高约100℃，约400℃[1，2]。
氢氧化镁阻燃性能来源于其特殊的热分解性能。
氢氧化镁受热分解为氧化镁和水蒸气。
总结其阻燃机理和特点如下[3，4]：（1）氢氧化镁热分解产生的水蒸气可有效稀释氧气浓度，阻碍燃烧；（2）氢氧化镁的热容大，热分解过程中可有效降低高分子基材所吸收的热能，使高分子基材的热分解有所延缓；（3）氢氧化镁形成的表面炭化层可以延缓燃烧，并能够抑制分解气体的燃烧；（4）氢氧化镁分解吸收大量的热量，降低被阻燃材料的温度，可有效延缓高聚物分解速度；（5）氢氧化镁热分解产生的氧化镁本身就是优良的耐火材料，覆盖于高分子基材表面能够隔绝空气使燃烧受阻；（6）氢氧化镁用作阻燃剂时添加量较大才能提高高聚物的难燃性。
虽然氢氧化镁因其独特的热分解特性赋予其阻燃和抑烟的特性，但氢氧化镁用于高分子基材的阻燃仍受到一定的限制。
首先，氢氧化镁具有较高的表面能，未经改性的氢氧化镁易于团聚，分散性能差。
氢氧化镁阻燃剂的应用进展
硼酸锌 ，对 热处理后 的Ｐ ｒ Ｍ ｇ ＯＨ）的 枝 物使 Ｍｇ ＯＨ） 与 Ｐ 级 添 ０ｈ （ ， （ ， Ａ６增容 以及增容
Ｓ可 达 ＵＬ ４ ９ ＨＢ。 分 析 ，研 究 发 现 炭层 中存 在 聚 合 物 碎 ＡＢ
剂 对 体系 力学 性 能和燃 烧性 能的影 响 ，
片 ，这 表明硼 酸锌 的存 在减 缓 了聚合物
中科 院广 州 有 机 化 学 研 究 所 发 现 结 果发现 加入大 分子接枝 物改性 后的材
的 分 解 ，形 成 一 层 玻 璃 状 的 保 护 层 ，这 用 稀土偶 联剂 ＲＥ Ｃ处理后 的 Ｍｇ ＯＨ） 料 热 释 放 速 率 下 降 明 显 ，点 燃 时 间增 （ ，
层 保护层 可作为一层 物理 障碍和对 乙烯 作 阻燃剂 ，体 系的力 学性 能和流 动性都 加 ，阻燃效 果 明显得 到 改善 。 链 段可 作一层 玻璃 罩 。 较 好 ，ＲＥＣ 处理 后对 体 系 的热 氧老 化 江南大学 化学与 材料 工程学 院倪忠
Ａ． ｖ Ｉ 为改善 Ｅ Ｒｉ ａ １ 等 ＶＡ的 阻燃性 过程 无 明显影 响 ，对 光氧 老化过 程有 轻 斌 『 在 前 人 对 新 型 表 面 改性 剂 用 于 ｌ
美 国的 Ｍｏ ｔｎ公司 为了改善填 料 于 Ｌ Ｐ ｒｏ Ｄ Ｅ和 ＨＤ Ｅ， Ｐ 材料达 到阻燃级 别 ，
中国 糟 铸 工 业 ２０年第５ ０８ 期
论 文选 萃
Ｔ ｅ ｉ ｈ ｓｓ
机械性 能 仅有适度 下 降 。
Ｆ ｂ ｅ ｒ ｅ ｔｅ ［等 在 Ｅ ａ ｉｎ Ｃａ ｐ ｎ ｉｒ １ ＶＡ
已成 为 选 择 阻 燃 剂 的 一 个 重 要 因素 ， 因
报道 ，Ｍａ ｎ ｆｎ在尼龙 ６及尼龙 ６ ｇ ｉｉ ６中 的含量 可达 ５ ０～６ ％，此时材料 的阻燃 ０
稀土偶联剂改性氢氧化镁的研究
工业 废 渣 ， 社会 ， 给 环境 带 来 了严 重 的负 担 。 放眼 ２ １世 纪 ， 源 、 源 、 境 成 为 这 个 时 资 能 环 代 最 大 的问题 ， 而工 业 废 渣能 否 最 大 限度 的 利 用 又牵 扯 到这 些 问题 的有效 解 决 ， 以更 所 加 全 面 的研 究 赤 泥 的综 合 利 用 方 法 已经 成 为 现阶 段一项 迫在 眉 睫的任 务 。在 塑料 工业 中 ， 泥 主要 用 作 塑料 功 能性 填 料 。赤 泥 的 赤 主要 组 分是 Ｓ０，ａ ，ｅ０ ， １ ３Ｎ ２ Ｋ０， ｉ２ ０ Ｆ ２ ３ ２ ， ａ Ｃ Ａ０ ０， ２ ＴＯ 等 。 ｉ 此外 还 含 有灼 碱 成 分 和微 量 其 它有 色 金 属 。 由 于 铝 土矿 成分 和 生 产 工 艺 的不 同 ， 泥 中成 分 变化 很 大 。赤 泥 作 塑 料填 料 赤 的研究 已进 行 多年 ． 近年 来 随着 塑 料 加 工及 表 面 处理 剂 的不 断改 进 ， 泥在 塑 料 行 业 的 赤
界 和企业 界关 注 的热点 。 采用 正交 试验 ，以稀 土偶联 剂为 表 明改 性 剂 ，在一定 的温度下 对氢 氧化 镁粉 体进 行 活 化改 性研究 ．确 定改 性氢 氧化 镁 的最 佳 工 艺条件是 ： 度为 ８ ｑ ， 温 ０Ｃ 改性 剂 用量 ２Ｏ ， ． 改 ％ 性 时 间 １ ｉ。改性 后 的氢 氧化镁 的吸 油量 ０ ｒｎ ａ （ 体石蜡 ） ３ ｇ １０ ， 液 为 ５ ／ ０ ｇ活化率 达 到 ９ ． ％。 ８２ ２ （ ） 实 验 的条 件 下 ， 佳 改 性 条件 是 ： １本 最
温 度 为 ８ ｃ 改性 剂 用 量 ２０ 改 性 时 间 １ ＯＣ， ．％。 ０
ｍ ｌ ０ ｎ
稀土偶联剂改性氢氧化镁的研究
稀土偶联剂改性氢氧化镁的研究
作者： 作者单位： 李腊梅， 旷天申， 张德平 李腊梅,张德平(北京理工大学材料学院)， 旷天申(上海胜华电缆集团)
本文链接：/Conference_6874958.aspx
（１）活化指数测定方法。称取１ ｇ改性后的粉体样品，研细。然后加入到盛有１００ ｍＬ蒸馏
水的烧杯中，搅拌，静置１ ｈ。将沉降于烧杯底部的样品过滤，抽干，干燥。用原样品的质量减去 沉降于烧杯底部的样品质量，即可得到飘浮部分的质量，由活化指数的公式即可计算出活化指 数Ｈ。
活化指数暇样品中飘浮部分的质量／样品的总质量）×１００％
改性时间
ｇ
ｎｏｏｇ，活化率达到９８．２２％。
前言 氢氧化镁作为无机阻燃剂使用有其独到之处，具体表现在以下方面：具有分解温度高， 为３３０℃；与酸的中和能力强，可较快地中和塑料燃烧过程产生的酸性气体Ｓ０２、ＮＯ、Ｎ０２、 Ｃ０２等：分解能高，有利于吸收燃烧热，提高阻燃效率；抑烟能力强、硬度小，对设备摩 擦小，有助于延长生产设备寿命：在生产、使用和废弃过程中均无有害物质排放，而且还能 中和燃烧过程中产生的酸性与腐蚀性气体等优点。因此，氢氧化镁可以称得上是一种环保型
性时间这三个因素对改性效果的影响。采用正交表Ｌ９（３４）进行优化处理，正交试验方案和结
果如表ｌ 表ｌ
亟池量
∑１ ∑２ ∑３
４６．０００ ４５．６６７ ４１．３３３ ５１．３３３ ４１．６６７
４４．咖４６．０００
３７．稻７
堇曼：！§§垒４６．３３３垄ｌ差：垒：受受２
９５．８３７
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适化壅
∑ｌ ￡２ ∑３ ９４．７６７
北京天恒健科技有限公司 河北辛集市华能石油化工公司 上海胜华电缆集团 自制
氢氧化镁的表面改性及在聚丙烯中的应用研究
ｎｓ ｍ ｈ ｄｏｉｅｗ ｓ ５ （ ｔ ） ｔｅｏｙ ｅ ｄ ｘｏ ｏ ｐ ｓｅｍａ ｒ ｓｗ ｓ３ ． ％ ， ｈｌ ｉ ｅｔ ａ ｃｍ ｕｔ ｎ ｅｉ ｙ ｒｘｄ ａ ％ ｗ％ ， ｈ ｘｇｎ ｉ ｅ ｆｃｍ ｏｉ ｔｉ ａ ９ ｕ ６ ｎ ｔ ｅａ ｌ １ ｗ ｉ ｓｖｒｃ ｌ ｏ ｂ ｓ ｏ ｅｔ ｉ ｉ
氢氧化镁 的用 量对 复合 材料阻燃性能和力学性能 的影 响。结果表 明 ， 硅烷偶联剂表 面改性后 的氢氧化镁能更好改善复合材料 的力学 性能， 显著提高聚丙烯 的阻燃性 能 ， 在用量为 ６ ％时 ， ５ 氧指数达到 ３ ． ％ ， １９ 垂直燃烧 特性 可达 Ｕ ４Ｖ一 Ｌ９ ０级 。
关 键词 ： 氢氧化镁； 表面改性； ； 阻燃 聚丙烯
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｕｒ ａ ｅ Ｍ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ｆ Ｍ ａ ｎ ｓｕ ｙ ｒ ｘ ｄ ａ ｅ Ｒｅ ａ ｄａ ｔ ｓ ａ ｃ ｎ Ｓ ｆｃ ｄ ｆ ａ ｉ ｎ ｏ ｇ ｅ ｉ ｍ Ｈ ｄ ｏ ｉ ｅ Ｆｌ ｍ ｔ ｒ ｎ ｉ ａ ｔ ｐｌ ａ ｉ ｎ ｔ ｌ ｐｒ ｐ ｌ ｎｅ ｎｄ ｉｓ Ａｐ ｉ ｔｏ ｏ Ｐｏ ｙ ｏ ｙ ｅ ｃ
ｂ ｔ ｈ ｃ ａ ｉａ ｒｐ ｒｉｓａ ｄ ｆ ｍｅ ｒ ｔｒ ａ ｃ ｆ Ｐ ｃ ｍｐ ｓｔ ｔ ｒ ｌ ．Ｗ ｈ ｎ ｔ ｅｃ ｎｅ ｔ ｆ ｕ ｆ ｃ ｄ ｆ ｄ ｍａ — ｏｈ ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｏ ｅ ｅ ｎ ａ ｅａ ｄ ｎ ｙｏ ｏ ｏ ｉ ｍａｅ ａｓ ｐ ｔ ｌ Ｐ ｅ ｉ ｅ ｏ ｔｎ ｒ ｅ ｍｏ ｉ ｅ ｇ ｈ ｏ ｓ ａ ｉ
２１ ００年 ３ ８卷第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ８期
广 州化 工
・０ １３・
氢 氧 化 镁 的表 面 改性 及 在 聚 丙 烯 中的应 用研 究 冰
阻燃剂的发展概况及氢氧化镁表面改性的研究进展
有容易燃烧的特性 ，如果没有高性能的阻燃剂作为保 障 ，将 会严重 制约 塑料等 高分子 聚合物 的发展 ，可 以 说 ，高分子聚合物的发展离不开阻燃剂 的发展。根据 阻燃剂所 含元素 种类 的不 同 ，可 以将 阻燃剂 分为有 机
方 面进行 论述 。
２ 无 机 阻燃 剂 的发 展 现 状及 未来 的发 展趋 势
无机 阻燃 剂 作为一 种无 卤阻燃 剂将成 为未来 阻燃
剂 发展 的一个方 向。根 据文献 报道 ， 目前 无机阻燃 剂
１ 阻燃剂 的概 况 及 其 分 类
阻燃 剂是 能使聚 合物不 易着火 和着火 后使其燃 烧
利 ，是人类 走 向现 代化 的一个重要 体 现… 。但 这些 高 分子 材料绝 大多数 是易燃 的 ，并 且燃烧 会产 生大量 的
二次危 害［。 ；此外 ，有机 阻燃剂 的生产 过程难 以控 制 ，废弃物 容易造 成环境 污染 ，生产 与治理 成本都 比
有毒气体 ，造成严重的环境污染，威胁着人类 的生命 财产 安全 ｌ 。因此 ，开 发一种 在制备 、应用 中都不会 ＿ ２ ｊ
产 生二次污 染 的环境 友 好型 阻燃 材 料 显得 非 常 必要 。
较高而限制了它的发展ｌ 。 ＿ ８ ｊ
随着人类 对环 境保 护的要求 日益严 格 ，世界上很 多 国家都开 始 限制 卤系 阻燃 剂 的应用 ，并且 正着力推 进 阻燃剂 向无 卤化 的方 向发展 。
本 文从 阻燃剂 的发展 以及氢 氧化镁表 面改性 的现状 等
Ａｃｉｎ Ｍｅ ｈ ｉｍ ｔ ｃａ ｓ Ｏ ｎ
塑料 、橡胶 、合成纤 维等高 分子材 料 的应 用 日益
无机阻燃剂氢氧化镁的表面改性及机理研究
。采ห้องสมุดไป่ตู้不同用
图 3 改性温度对透光度的影响
量的硬脂酸在 80 ℃ 改性 60 m in,比较不同硬脂酸用 量对透光度的影响 , 从而确定最佳的硬脂酸用量 。 图 2 为硬脂酸用量对透光度的影响 。由图 2 可 以看出 ,在一定的改性条件下 ,随着硬脂酸用量的增 加 ,透光度逐渐降低 。这是因为硬脂酸对氢氧化镁 进行表面改性的过程就是对其进行包覆的过程 , 表 面被包覆的程度与改性剂的量有密切的关系 。从 图 2可以发现 ,当硬脂酸用量超过 6% (相对于氢氧 化镁干粉质量 , 下同 ) 时 , 其透光度并不继续下降 , 主要是由于一定量的氢氧化镁其比表面积是一定
Abstract: Surface modification of magnesium hydroxide by silane coup ling agent ( KH - 550 and KH - 560) and stear2
ic acid was investigated. By comparing the transm issivity of the above modified samp les in liquid paraffin, results were ob2 tained that stearic acid was the most excellent modifier . And the op tim al p rocess conditions were as follows: dosage of stearic acid was 6% [ as the mass of dry M g (OH ) 2 powder ] , modified temperature was 80 ℃, and modified tim e was 60 m in. XRD , FT - IR , and TG - DSC were used to characterize the modified samp les, and the analyzed results indicated the mecha2 nis m of surface modification was that stearic acid was attached to the surface of magnesium hydroxide by hydrogen bond for med betw een stearic acid molecule and hydroxide radical of magnesium hydroxide, so the interconsistency betw een magne2 sium hydroxide and polymer got imp roved.
氢氧化镁表面改性处理
氢氧化镁表面改性处理
活性氢氧化镁是非常重要的阻燃材料，具有环保、阻滴、消烟、安全、填充、低价格等优点。
但是氢氧化镁阻燃添加剂却也面临着一些问题，例如其相容性和加工流动性差，导致产品不易加工成型，机械性能差。
氢氧化镁作为无机添加型阻燃剂，在受热分解时，释放出水分，同时吸收热量，降低燃烧表面的温度，从而抑制高聚物分解，反应产生氧化镁是极好的耐火材料，可以帮助提高合成材料抵抗焰火的能力。
那么氢氧化镁为什么会相容性和流动性差呢？
添加氢氧化镁生产的产品，长时间暴露在潮湿的空气中，会产生一系列的化学反应，形成碳酸镁，附着在产品表面，使产品失去光泽，形成白斑。
另一方面由于氢氧化镁和聚合材料的热膨胀系数不一样，热胀冷缩是也会是最终产品连接处形成裂纹，氢氧化镁晶体本身携带的正电荷具有亲水性，所以难以干燥，也会使产品表面形成缝隙。
因此，氢氧化镁阻燃剂广泛使用的关键就是氢氧化镁的表面性能。
氢氧化镁的表面处理一般通过2个途径，分别是通过偶联剂和阴离子。
偶联剂用适量的惰性溶剂稀释后，喷洒在氢氧化镁粉末上，通过低温捏合机搅拌混合二十几分钟，然后升高温度，高速搅拌三十几分钟，即可达到偶联效果，这种方法又叫干法。
偶联剂稀释后，可以均匀的分散在氢氧化镁表面，即完成氢氧化镁的表面活性处理。
另一种方法，使用阴离子，又称湿法，其方法是将氢氧化镁与一定量的阴离子表面活性剂和适量的去离子水，依次反复加入容器中，充分搅拌，反应2-3小时以后，过滤、洗涤、干燥，制成阻燃剂氢氧化镁。
氢氧化镁也可以和其他阻燃剂配合使用，有效提高阻燃效率，氢氧化镁的研究仍在继续。
稀土偶联剂对氢氧化钙的表面改性及其阻燃应用
稀土偶联剂对氢氧化钙的表面改性及其阻燃应用摘要：采用氧指数的研究方法，初步研究了添加氢氧化钙的PE材料的阻燃性能，并采用稀土偶联剂、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂对氢氧化钙进行表面改性，考察了偶联剂用量、处理温度、时间对氢氧化钙表面改性效果的影响。
通过测定改性后氢氧化钙的粘度、表面活化度等指标对改性效果进行了表征。
结果表明：改性后氢氧化钙的表面活化度、粘度均有所下降，表面极性有所减弱，稀土偶联剂对氢氧化钙的改性效果较其他二者要好，并确定了稀土偶联剂的改性的最佳工艺条件。
采用改性后的氢氧化钙进行了填充聚乙烯研究，结果表明: 当稀土改性后的氢氧化钙的填充量为35%时，氧指数最大，其复合材料的包覆效果越好，阻燃性能也最佳。
无机阻燃剂氢氧化钙［Ca( OH)2］具有热稳定性好、不挥发、不析出、不产生有毒气体、不腐蚀加工设备、消烟作用明显、价格便宜等优点。
由于其分解温度高且消烟性好，在聚烯烃的阻燃化中具有重要地位[1]。
但为了改变它天然的“亲水疏油”表面性质，提高其与聚合物的相容性，降低对聚合物产品加工性能以及力学性能的影响，必须对其进行表面处理[2]。
对无机粉体表面进行改性，常用的方法是利用偶联剂或表面活性剂与无机粉体表面通过物理和化学作用把二者结合，或者通过化学反应，在其表面产生一层有机物，从而使其与聚合物的相容性提高。
常用的偶联剂或表面活性剂主要有高级脂肪酸及其盐、不饱和有机酸和有机硅等。
其中偶联剂主要包括: 硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类、硼酸酯类、磷酸酯类和锆铝酸酯类等[3]，生产工艺和应用技术已经比较成熟。
20世纪90 年代以来，国内一些科研机构与企业利用国内丰富的稀土资源，开展了具有自主知识产权的稀土偶联剂研究工作，目前已有部分产品工业化生产。
研究表明: 稀土偶联剂在处理碳酸钙时，不仅能起到其他矿物偶联剂的双亲偶联作用，还因稀土元素独特的外电子层结构，与无机粉体通过“核、壳”包裹和无机刚性粒子增韧，对聚烯烃或聚氯乙烯等高聚物填充体系具有独特的增效改性作用[4]。
氢氧化镁阻燃剂的改性研究
氢氧化镁阻燃剂的改性研究于文强鲍文杰陆强乔建江（华东理工大学安全工程咨询中心，上海 200237）摘要：本课题采用液体铝酸酯偶联剂对氢氧化镁进行湿法表面改性。
探究了改性温度、改性时间、改性剂的添加量和搅拌转速对改性效果的影响。
用正交实验设计法来设计实验，探究改性的最佳工艺条件。
用粒径来表征改性结果。
实验结果表明：最佳工艺条件是：反应温度为80°C，反应时间为60min，改性剂添加量为2%，搅拌转速为600r/min。
通过极差分析可知，工艺条件对改性效果的影响程度：改性剂添加量>反应温度>反应时间≈搅拌转速。
关键词：氢氧化镁，湿法改性，铝酸酯偶联剂，工艺条件Abstract:Liquid aluminate coupling agent was used in the wet surface modification of magnesium hydroxide in this work. The effect the temperature of modification, the time of modification, the amount of aluminate coupling agent and the stirring speed do to the result of modification was investigated. The experiments aiming at determining the best reaction conditions was arranged according to orthogonal experimental design method. Partical diameter was used to character the result of surface modification. The results of the experiments indicate that the best reaction conditions were listed as follows: the temperature of reaction at 80°C,the reaction time at 60 minutes, the amount of aluminate coupling agent at 2%, stirring speed at 600r/min. Range analysis indicates that the amount of aluminate coupling agent affects most to the result of modification and temperature of reaction takes the second place. The time of modification and the stirring speed share the third place for they have almost equal affect level.Keywords:magnesium hydroxide; wet surface modification;aluminate coupling agent; reaction condition1 前言人们的生产和生活都离不开以高聚物为基础的塑料、橡胶和纤维三大合成材料以及其制品。
阻燃剂氢氧化镁改性技术研究进展
惰性溶剂可以选 用甲苯、二甲苯 、溶剂型
性 能 ，一般通 过各种 表面改性 剂与Ｈ 颗 Ｈ
粒 的表 面 发 生 反 应 （ 理 或 化 学 反 应 ，形 物 成 较 强 的 分 子 间作 用 力 或化 学 键 ） 表 面 和
３ ，改性温度为９ ｃ ，改性时间为４ ｍ ｎ ％ Ｏｃ ０ ｉ 的条件下制备 的产品性能优 良，活化指数 达 ＃９ ． Ｊ ￣９４ ，吸油值 由改性前的７ ．％ ８６ 下降 ￣４ ％ Ｊ０ ，黏度较 改性 前明显降低 ，硬脂酸
燥 的氢氧化镁 中加入适量的惰性溶剂 ，并 使其和表面改性剂混合进行表面有机化 ， 混合充分后经过 干煤或者其他处理得到改
性 的 氢氧 化 镁 。 常 用 的改 性 剂为 偶 联 剂 ，
最佳改性条件。将改性前后的氢氧化镁分 别 以４： ： ７： ５ 质量比和聚氯 乙烯（Ｖ ６ｎ ３ ］ ＃ ＰＣ
层 ，阻止氧气和热量的进入 ；分解生成的 Ｍ Ｏ 良好的耐火材料 ，隔绝空气阻止燃 ｇ是 烧。由于氢氧化镁受热分解能使燃烧三要 素即温度、氧气和可燃物同时得到缓解 ，
添加量大 ，对材料的物理一 机械性能及加
氢氧化镁阻燃剂的特 陛
氢氧化 镁阻燃 剂具有特 殊 的层状结 构及组成 ，具有优 异的触 变性 、低表面
镁 分 子 在 氢 氧 化 镁 表 面发 生 化 学 吸 附 键 合。 新 疆 大学 闫海 妮 等 采 用硬 脂 酸 对 氢 氧 化 镁 进 行 表 面 改 性 处 理 ， 析 了改 性 分 剂 的 用量 、 反应 时间 、反 应 温 度 对改 性 效 果 的影 响 ，通过 单 因素 条件 改 变 实验 确 定
氢氧化镁阻燃剂的表面改性
１ 引言
的 断 面 通 常 会 出 现 因 其 弥 散 度 差 和 亲 和
Ｍ ｇ ０Ｈ） 性 的 方 法 可 分 为 表 面 （ 改
近 年 来 随 着 高 分 子 材 料 的 迅 猛 发展 性 不 好 而 引 起 的 “ 生 ” 等 现 象 ，严 重 化 学 改 性 、 覆 改 性 、 淀 反 应 改 性 、 夹 涂 沉 微 和 人 们 环 保 意 识 的 增 强 ，对 环 境 产 生 怎 恶 化 了 复 合 材 料 的拉 伸 强 度 、断 裂 伸 长 胶 囊 化 改 性 、 表 面 接 枝 法 Ｉ及 机 械 化 学 样 的 影 响 已 成 为 人 们 为 高 聚 物 选 择 阻燃 率 以 及 冲 击 强 度 等 力 学 性 能 ； 另 外 ， 由 改 性 等 ， 目前 Ｍ ｇ ＯＨ） 常 用 的 改 性 （ 最 剂 的 一 重 要 因 素 。 新 型 无 机 ＭｇＯＨ） 于 Ｍ ｇ ＯＨ） 的 热 膨 胀 系 数 与 聚 合 物 材 方 法 为 表 面 化 学 改 性 法 。表 而 化 学 改 性 个 （ ， （ ，
或湿法 改性 。
干 法 又 可分 为 预 处理 法 和 直 接 加 入
法 ， 一 以偶 联 剂 作 改 性 剂 。 预 处 理 法 般
１ ６ ｗｔ ０ ％，如 此 高 的 填 亢 量 使 得 复 合 材 料 ２． 氢氧化镁 的表面改性方法
中围 枵 传 工 业 ２ ８ ３ｊ ０ 年 ０ ｌ ￣ ， ｊ—
１ １
ห้องสมุดไป่ตู้
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论 文选 萃
Ｔｈｅ ｉ ｓｓ
中，填料 先在 高速 混合机 （ 热到物料 烟 量 、极 限 氧 指 数 、 着 火 时 间 、燃 烧 残 预
温 度 达 １ ０ ｌ ０ ） 中 搅 拌 烘 干 １ 留物都 有 明显的 改善 。 ０ ～ ｌ℃ ０～
氢氧化镁阻燃剂的表面改性及应用研究
氢氧化镁阻燃剂的表面改性及应用研究【摘要】用硅烷和钛酸酯偶联剂分别对氢氧化镁阻燃剂进行表面改性并将其加入聚丙烯中制备阻燃复合材料，研究不同表面活性剂改性的氢氧化镁阻燃剂的效果，并测试所制备的阻燃复合材料阻燃性能和力学性能。
结果表明，硅烷偶联剂表面改性后的氢氧化镁能更好改善复合材料的力学性能，显著提高聚丙烯的阻燃性能。
【关键词】氢氧化镁；阻燃剂；表面改性0 引言氢氧化镁（MH）是近年来研发的一种新型无公害阻燃剂，具有分解温度高、热稳定性好、价格便宜等优点，被广泛应用于聚合物阻燃[1-2]。
但其阻燃效率较低，且作为极性无机物，与高聚物相容性较差，在聚合物基材中分散不均[3-4]，会破坏材料的力学性能。
通过对MH 的表面处理，改善其在聚合物中的分散性，提高复合材料的力学性能和阻燃性能。
本实验分别选用KH-550和NDE-31为改性剂，对氢氧化物阻燃剂粉体进行表面改性，并将改性后的MH阻燃剂加入聚丙烯（PP）中制备阻燃复合材料，研究其改性效果。
1 实验部分1.1 实验药品、仪器1.1.1 药品氢氧化镁阻燃剂由广州延瑞化工有限公司提供；无水乙醇，分析纯，购自嘉兴国药集团化学试剂有限公司；硅烷偶联剂KH-550、酞酸酯偶联剂NDE-31来自嘉兴精博化学品公司；聚丙烯（PP）购自嘉兴龙源物质有限公司；去离子水，自制。
1.1.2 仪器循环水式多用真空泵SHB-Ⅲ，郑州长城科工贸有限公司；分析天平，梅特勒一托利多仪器有限公司；平底加热磁力搅拌器ZNCL-BS，河南爱博特科技有限公司；高速剪切乳化机，无锡诺亚机械有限公司；恒温水浴锅DK-S24，上海精宏实验设备有限公司；高速混合机，JYHG-100W，深圳市嘉源科创塑料机械有限公司；注塑成型机，FTN-90B，浙江申达机器制造有限公司；双螺杆挤出造粒机，SHJ-20，南京格兰特橡塑公司；变频电机万能试验机，JH-20KN，上海简支仪器设备有限公司；氧指数测定仪，HC-2，南京市江宁区分析仪器厂。
氢氧化镁表面化学改性及其在塑料中的应用分析
氢氧化镁表面化学改性及其在塑料中的应用分析摘要：氢氧化镁具有阻燃的效果，经过表面改性填充到塑料中可以达到抑烟的作用，并且氢氧化镁具有无毒、耐腐蚀作用，价格便宜、来源广泛，是一种环保型的无机阻燃剂，越来越受到人们的关注。
本文对氢氧化镁的性能特点、表面改性的各种方法以及未来发展前景进行分析介绍。
关键词：氢氧化镁；表面改性；化学；塑料；前言塑料、纤维和橡胶制品在燃烧时会释放出大量的有毒有害气体并放出大量的浓烟，会造成环境污染，严重的会导致人们窒息死亡。
为避免这类事故的发生，阻燃剂的应用越来越广泛。
目前所研究的阻燃剂包括无机阻燃剂和有机阻燃剂。
如氮系阻燃剂、氯系阻燃剂、磷系阻燃剂、溴系阻燃剂、氢氧化铝、锡酸锌、氢氧化镁等。
其中氢氧化镁无毒无害、来源广泛、价格低廉并且没有腐蚀性，是一种环保型阻燃剂，被广泛应用到塑料领域。
与其他无机阻燃剂相比，氢氧化镁的分解温度比较高，因而聚合物的加工温度可以相对较高，可以加快塑料的挤出速度，从而减少模具塑造时间，改善阻燃性能。
另外氢氧化镁还可以和其他阻燃剂进行协同阻燃[1]。
本文简要介绍了氢氧化镁基本特性以及阻燃的基本原理，并对表面化学改性做了详细介绍。
1. Mg(OH)2基本特性氢氧化镁（Mg(OH)2）一般情况下呈白色固体状的粉末，晶体结构为三角晶系。
氢氧化镁的晶胞结构如图1所示：图1 Mg(OH)2晶胞结构模型研究表明，氢氧化镁晶体具有绝缘性，因其具有热稳定性好和分解反应热而具有较好的阻燃性能。
氧氢键之间的相互作用较镁氢键和镁氧键之间的相互作用较强，氧原子的2s和2p轨道与氢原子的s轨道之间的成键决定着氢氧化镁的热稳定性和阻燃性能。
研究证实，氢氧化镁的晶体表面带正电荷，具有较好的亲水性，因此与具有亲油性的高分子的亲和能力较弱，一般情况下会进行二次凝聚。
与此同时，氢氧化镁在高聚物中的分散性比较差，从而对高聚物的机械性能的影响比较大，例如，高聚物的冲击性能下降，难以加工。
氢氧化镁的表面改性及其在硅橡胶中的阻燃性能研究
氢氧化镁的表面改性及其在硅橡胶中的阻燃性能研究
马树刚;万子岸;刘星池;王世荣;李祥高;侯经纬
【期刊名称】《现代化工》
【年(卷),期】2024(44)4
【摘要】分别采用乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)、乙基三乙氧基硅烷(ETES)以及3-(氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)对氢氧化镁(MH)进行表面改性,研究了改性工艺
对改性MH粒子表面特性的影响。
结果表明,确定的最佳改性条件为:改性剂为VTES、改性剂质量分数为8%、反应温度为80℃、搅拌转速为500 r/min、反应
时间为2.0 h。
将改性MH共混入硅橡胶,当VTES-MH质量分数为50%时,与未添加MH的硅橡胶相比,VTES-MH/硅橡胶复合材料的拉伸强度和断裂伸长率仅分别
降低了5%和11%,具有良好的力学性能;极限氧指数为40.2%,具有优良的阻燃性能。
【总页数】6页(P146-151)
【作者】马树刚;万子岸;刘星池;王世荣;李祥高;侯经纬
【作者单位】中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院;天津大学化工学院;天
津化学化工协同创新中心
【正文语种】中文
【中图分类】TQ325.12
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镁阻燃性能的影响5.聚苯乙烯/表面改性纳米氢氧化镁复合材料的加工和阻燃性能研究
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中 图 分 类 号 ：Ｔ １ ．４ Ｑ３ ４ ２ ８ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１０ ５ ７ （ ０ １ ０ ０ ８ ０ ５— ７０ ２ １ ） ６— ０２—０ ５
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塑 料 工 业
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第３ ９卷第 ６期
２１ ０ １年 ６月
８Ｉ ＴＩ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
稀土偶联剂对氢氧化镁的表 面改性及其阻燃应用
滕谋 勇 ，徐保 良 ，秦 明臣 ，王艳 芳 ，张 星 ，邓爱 霞
（ ．聊城大 学材料科 学与工程学院 ，山东 聊城 ２ ２ ５ ；２ 山东 阳谷 电缆集 团有 限公司 ，山东 聊城 ２ ２ １ ； １ ５０ ９ ． ５ ３ １ ３ ．广东炜林纳功能材料有限公司 ，广东 佛 山 ５ ８ ２ ） ２５ １ 摘要 ：采用稀土偶联剂 、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂对 氢氧化镁 进行表 面改性 ，考察 了偶联剂 用量 、处 理温度 、 时间对氢氧化镁表面改性效果 的影响 。通过黏度 、表面活化度等指标对改性效果进行 了表征 。结果表 明 ：稀土偶联剂 对氢氧化镁的改性效果较其他二者要好 ，并确定 了稀土偶联剂 的改性 的最佳工 艺条件 。采用改性后 的氢氧化镁进行 了 填充聚乙烯研究 ，结果表 明：当稀土改性后 的氢氧化镁 的填充量 为 １０份 时 ，复合材料 的阻燃性 达到 了 Ｕ ９ － ４ Ｌ４ Ｖ０标 准 ，力学性能较好 ；通过 Ｓ Ｍ观察表 明 ：稀 土改性后 的氢 氧化镁在 Ｌ Ｄ Ｅ基体树脂 中的分散性明显优于未改性 的。 Ｅ ＬＰ 关键词 ：氢氧化镁 ；稀土 ；钛酸酯 ；硅烷 ；表面改性 ；偶联剂