文档介绍：毕业论文文献综述
河北科技师范学院
纳米氢氧化镁阻燃剂研究
院(系、部)名称:专业名称: 应用化学学生姓名:学生学号: 1011090312 指导教师: 谢莹
2011年11月20日
河北科技师范学院教务处制
摘要
主要介绍了纳米氢氧化镁[Mg(OH)2] 阻燃剂的性能、特点,并且详细探讨了其制备方法和工艺过程、阻燃机理、表面处理及纳米氢氧化镁在聚合物复合材料中的应用,最后展望了纳米氢氧化镁未来发展方向。
关键词:纳米氢氧化镁;阻燃机理;阻燃剂;沉淀法;表面处理
Abstract
Introduction the nano-magnesium hydroxide [Mg (OH)2] flame retardant performance, characteristic. And in detail discussed the preparation method and process, fire-retardant of mechanism, surface treatment and the application in posite materials, the final vision the future development of nano-magnesium hydroxide.
Keywords:Nano-magnesium hydroxide; Retardant mechanism; Flame retardants;
Precipitation; Surface treatment
1 前言
随着塑料工业的快速发展,对阻燃型热塑性高聚物的需求与日俱增,对阻燃剂的需求特别是对无毒、抑烟型氢氧化镁(Magnesium Hydroxide,MH)阻燃剂的需求更为迫切。氢氧化镁为“无卤”无机阻燃剂,同时具有不挥发、不腐蚀、不产生有毒气体的特点。由于其热分解温度比现用的氢氧化铝[A1(OH)3]阻燃剂高出140℃,总吸热量高约17%,抑烟能力强,硬度低,能承受更高的加工温度等优点,近年来,已成为减烟、抑烟、阻燃等方面的一类重要无机阻燃剂。然而,由于普通氢氧化镁颗粒较大,若没有表面改性,与高分子材料的亲合性和分散性很差。用普通氢氧化镁为阻燃剂制得的高分子复合材料的力学性能急剧下降,阻燃性能也不能很好地表现出来,阻碍了氢氧化镁的应用。当氢氧化镁粒径减小到1 微米甚至更小时,其阻燃聚合物体系的氧指数显著提高,无机粒子对聚合物材料有显著的增强增韧作用。纳米级氢氧化镁的补强效果比微米级氢氧化镁高,片层状纳米填料不但能增强复合材料的力学性能外,而且在低填料用量时就具有显著的阻燃效果。此外,片状纳米氢氧化镁在高温下可脱水生成致密的有遮掩作用的氧化镁陶瓷膜,氧指数比普通的微米级氢氧化镁阻燃剂高,而且在氢氧化镁添加量较高时,差别更加明显。因此,纳米氢氧化镁阻燃剂制备成为一个重要的发展方向。
纳米氢氧化镁是指颗粒粒度介于1—100 nm的超微粒子凝聚而成的块体、薄膜、多
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层膜和纤维状氢氧化镁,作为一种纳米材料,它具有纳米材料所具有的共性特点,即小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应、宏观量子效应等[1]。用它填充高分子材料能大大提高材料的阻燃性能、力学性能和其它性能。纳米氢氧化镁以其特有的性质在阻燃剂中占有重要作用,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,是一种环保型绿色阻燃剂。纳米氢氧化镁的高流动性可大大改善聚合物阻燃材料的加工性能,可以从根本上解决高填充量给聚合物阻燃材料的力学性能带来的严重破坏。因此,很可能成为今后发展环境友好的、低烟、无毒、无卤、无磷的新型阻燃剂及其纳米阻燃聚合物材料领域中最重要的突破点之一[2,3]。
2 纳米氢氧化镁制备
纳米氢氧化镁粒子制备有干法和湿法两种,干法指机械或超声粉碎法,湿法主要有化学共沉淀法、溶胶一凝胶法、水热法等。干法是通过机械力将常规的粉末材料超细化,过程中须加入助磨剂,工艺上较易实现,但粉碎后粒子迅速再次团聚,控制粒径较难。因此,必须在粉碎的同时及时进行表面处理,其生产和应用受到限制。目前工业中主要采用湿法生产,借助各种物理和化学的方法控制晶核生长成为所需要的超细颗粒是当今超细化的主要方法。,其工艺过程复杂,制造成本高,故工业主要采用化学沉淀法制备纳米氢氧化镁。目前,多以***化镁(MgCl2·6H20)或制盐矿产的卤水为原料经化学沉淀法制得[1,4],下面主要探讨化学沉淀法和水热合成法。

将***化镁或其它可溶性镁盐溶于水和乙醇,使之与石灰乳、氢氧化钠(NaOH)或氨反应,生成高分散超细氢氧化镁沉淀。如以