氫氧化鎂
氫氧化鎂是無(wú)毒、無(wú)味、不腐蝕的白色粉末,熱分解溫度為390-430℃。主要用于CPC、CPE、軟磁鐵氧體阻燃劑。廣泛用于PP、PVC、PE、PS、PA、PC、ABS、EVA等塑料橡膠中,在油漆、涂料以及不飽和聚酯中也有應用。
氫氧化鎂是一種高填充量與添加型的無(wú)機阻燃劑與抑煙劑。其阻燃機理為:氫氧化鎂在340-490℃受熱時(shí),發(fā)生分解吸收燃燒物表面熱量達到阻燃作用;同時(shí),釋放出大量地水分稀釋燃物表面的氧氣,而分解生成的活性氧化鎂會(huì )附著(zhù)在可燃物的表面,進(jìn)一步阻止燃燒的進(jìn)行。在整個(gè)阻燃過(guò)程中,氫氧化鎂并沒(méi)有產(chǎn)生任何有害物質(zhì),而且分解出的產(chǎn)物在阻燃的同時(shí),還可以大量地吸收塑料、橡膠等高分子燃燒生成的有害氣體與煙霧?;钚匝趸V不斷吸收未完全燃燒的熔化殘留物,在快速阻止燃燒的同時(shí),并消除煙霧與阻止熔滴,是一種新興的的環(huán)保型無(wú)機阻燃劑。
活性氫氧化鎂阻燃劑不含溴(Br)、氯(Cl)等鹵族元素,具有良好的阻燃抑煙作用,是塑料、橡膠等高分子材料理想的低煙無(wú)鹵填充型阻燃劑。由于氫氧化鎂的分解溫度達到340℃,十分適合PP、PE、ABS、EVA等成型溫度高的產(chǎn)品。在電線(xiàn)電纜的阻燃絕緣料與護套料、防火填料、注塑色母料等有廣泛應用。
氫氧化鋁
氫氧化鋁(ATH)也稱(chēng)三水合氧化鋁,相對密度為2.42,相對質(zhì)量為78.00,是無(wú)毒、無(wú)味的白色粉末。200℃以上開(kāi)始失水,變成氧化鋁,不溶于水或醇,溶于熱硫酸、鹽酸及堿中。
在230~330℃的時(shí)候,氫氧化鋁受熱脫水,結晶水的析出分為三個(gè)階段。第一階段,吸熱峰值在230℃左右,等同于三水合氧化鋁部分失水轉變成單水合氧化鋁;第二階段,吸熱峰值在300℃左右,等同于單水合氧化鋁進(jìn)一步失水轉變成結晶氧化鋁;第三階段,吸熱峰值在500℃左右,等同于單水合氧化鋁進(jìn)一步分解轉化成Al2O3。
此外,氫氧化鋁的起始脫水溫度與吸熱峰值的位置,與氫氧化鋁的粒度、粒度分布、純度、加熱條件存在聯(lián)系。
氫氧化鋁廣泛應用于阻燃PE、PP、EVA、HIPS、PVC、ABS、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸酯、不飽和聚酯、軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、涂料、橡膠、乳膠等,改性后也可用作PA阻燃。
氫氧化鋁在阻燃時(shí)往往需要和其他阻燃劑復配使用,單一的氫氧化鋁的阻燃效率不夠,而對添加量要求嚴格的基材,氫氧化鋁的大量添加會(huì )對基材的阻燃性能與其他性能造成影響。
總結
雖然國內目前氫氧化鋁的用量比較多,但是隨著(zhù)高聚物加工溫度的提高,易分解的氫氧化鋁的阻燃作用會(huì )降低。相比于氫氧化鋁,氫氧化鎂具有以下的優(yōu)勢:
① 氫氧化鎂熱分解溫度達到340℃,至少比氫氧化鋁高100℃,更有利于塑料加工溫度的提高、加快擠塑速度、縮短模塑時(shí)間;
② 氫氧化鎂和酸的中和能力強,可以較快地對塑料在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的酸性氣體,如SO2、NOx、CO2等進(jìn)行中和;
③ 氫氧化鎂分解能高,有助于吸收燃燒熱,提高阻燃效率;
④ 氫氧化鎂抑煙能力強、硬度小,對設備摩擦小,有利于延長(cháng)生產(chǎn)設備的使用壽命。