氢氧化镁的表面改性研究

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1、精选公文范文管理资料氢氧化镁的表面改性研究　　随着高分子材料的广泛应用，其易燃性也引起了人们的关注。所以为高聚物选择既能发挥阻燃效果又不影响材料加工性能的阻燃剂就显得非常重要[1].而在环保型的无机阻燃剂中，氢氧化镁有阻燃、抑烟、填充的三重功能和热稳定性好、分解温度高、无腐蚀性、无毒、无味等特点，同时它在生产、使用和废弃过程中均无有害物质排放，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，因而成为有机高分子材料阻燃添加剂的首要选择[2-4].[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料

2、但是，氢氧化镁具有很高的表面极性，颗粒之间极易团聚，直接添加到高聚物中分散性和相容性较差，直接影响了材料的加工和力学性能[5].　　所以，必须通过表面改性的方法来使其表面由亲水性变成亲油性，以提高氢氧化镁作为阻燃剂在高分子材料中的分散性和相容性，使其得到更广泛的应用。　　1氢氧化镁的表面改性　　氢氧化镁的表面改性方法主要有表面化学改性、表面接枝改性和胶囊化改性。其中，表面化学改性是最简单常见的改性方法，也是目前最主要的表面改性方法。而表面化学改性又可分为干法和湿法，干法改性工艺简单，但改性效果不理想；湿法改性效果好，

3、但存在着改性剂随水流失、成本上升、对设备要求较高的问题[6].表面化学改性中常用的改性剂，大致可分为偶联剂、表面活性剂和复合改性剂。而选择不同的改性方法，不同的改性剂，运用在不同的高分子材料中，其应用效果也不相同。　　1.1偶联剂　　1.1.1硅烷偶联剂　　陈晓浪等[7]研究了在100℃的高速混合机中用硅烷偶联剂对氢氧化镁进行干法改性，及其对PP（聚丙烯）/Mg（OH）2复合材料性能的影响。当硅烷偶联剂的添加量为2%（质量分数），Mg（OH）2添加量为100份时，[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资

4、料复合材料的氧指数可达最大值（29.6%），同时降低了复合体系的表观黏度，改善了体系的流动性，而且能够削弱纳米氢氧化镁微粒对PP基材的异相成核作用。　　叶虹等[8]用硅烷偶联剂对结晶氢氧化镁进行了干法表面改性，并对EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）进行了复合添加研究，确定了最佳添加条件为：　　改性时间为0.5h、改性温度为110℃、改性剂用量为2%（质量分数）、Mg（OH）2添加量为120份，此时复合材料的氧指数可达33.7%、拉伸强度为13.0MPa、断裂伸长率为217%,明显提高了复合材料的阻燃性能，同时降低了氢氧

5、化镁对复合材料的机械力学性能的不良影响。　　陈一等[9]研究了硅烷偶联剂对HDPE（高密度聚乙烯）/纳米Mg（OH）2阻燃复合材料性能的影响，通过湿法表面改性氢氧化镁可明显提高体系阻燃性能和力学性能。当硅烷偶联剂添加质量为氢氧化镁质量的3.5%、纳米氢氧化镁添加质量为HDPE的60%时，达到最佳改性效果：氧指数较未改性时提高9.8%;拉伸强度为25.4[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料MPa、冲击强度为38.4kJ/m2,较未改性时均提高20%以上;断裂伸长率为378.76%,变化不明显。　　1

6、.1.2钛酸酯偶联剂　　冯钠等[10]利用钛酸酯偶联剂JN-114对粒径为2μm的氢氧化镁进行了干法表面改性，使得TPO（热塑性聚烯烃弹性体）/Mg（OH）2复合材料的氧指数高达27.8%,应变可达400%,且出现明显的屈服现象。当改性后的氢氧化镁的添加量为70%（质量分数）时，复合材料就成为难燃材料，同时复合材料的拉伸屈服应力和拉伸断裂应力达到最大值。　　罗士平等[11]研究了钛酸酯偶联剂TC-2对氢氧化镁表面改性效果的影响，通过测定改性前后氢氧化镁的接触角、比表面、红外光谱（IR）及在分散介质中的粘性等来考察改性

7、效果。并将改性后的氢氧化镁填充在EVA树脂中，当氢氧化镁的添加量为70%（质量分数）时，拉伸强度为8.28MPa,氧指数为28.5%,对[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料TPO/Mg（OH）2复合材料的阻燃性能和力学性能均有明显改善。　　1.1.3铝酸酯偶联剂　　杜高翔等[12]用铝酸酯偶联剂对氢氧化镁粉体进行表面改性，并添加到PP材料中应用。当铝酸酯偶联剂的添加量为氢氧化镁质量的2%、改性温度为80℃、Mg（OH）2的添加量为PP质量的1.2倍时，PP/Mg（OH）2复合材料的缺口冲击强度比未

8、改性氢氧化镁填充的提高1倍以上，使弯曲模量提高30%以上，复合材料的氧指数由纯PP的19.4%提高到28.3%,阻燃等级提高到V-0级，但是材料的拉伸强度、断裂伸长率没有明显提高。　　1.2脂肪酸及其盐类　　1.2.1硬脂酸　　王路明[13]采用硬脂酸对氢氧化镁进行湿法有机化表面改性，通过X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、热分析（T