高分子材料中的氫氧化鎂阻燃劑

　　在高分子材料中添加非金屬化合物作為填料和阻燃材料，不僅可以降低生產成本，同時還可以降低高分子材料的燃燒性能，一舉兩得。氫氧化鎂作為無機阻燃填料，具備無毒、無煙、無鹵素、無腐蝕性、熱穩定性好等特點。正因為氫氧化鎂的安全、環保特性，在塑料、電纜、橡膠等行業得到廣泛的應用。

氫氧化鎂的制備

　　氫氧化鎂阻燃劑的生產方式有兩種：一是通過化學合成法，即通過采用含有氯化鎂的鹵水、鹵礦等原料和苛性堿類在水介質中反應，生成的氫氧化鎂經過過濾、洗滌、干燥即可獲得；另一種是通過天然礦物水鎂石經磨細到所需粒度即可。

由于水鎂石中含有少量的泥沙等不溶性雜質，在制備氫氧化鎂之前必須對其進行除雜預處理。方法是將水氯鎂石添加到一定量的去離子水中，在低溫條件下攪拌溶解成飽和氯化鎂溶液，過濾除去懸浮物雜質。

　　其次，利用富美固體廢棄物制備氫氧化鎂也是一種既環保又經濟的新途徑。

氫氧化鎂的阻燃原理

　　在高溫條件下，氫氧化鎂受熱分解成氧化鎂和水，反應方程式為：Mg(OH)2→（加熱）→MgO+H20 和氫氧化鋁相似，氫氧化鎂阻燃劑是依靠受熱時通過化學分解吸熱與釋放出水而起到阻燃效果的。因此，具有無毒、低煙、不產生二次污染等優點，且分解生成的氧化鎂化學性質穩定。

氫氧化鎂的改性

　　和含鹵有機阻燃劑相比，想達到相當的阻燃效果，通常填充量要達到50%以上。由于氫氧化鎂屬于無機物，表面和高聚物基料的相容性比較差，如此高的填充量，若不對氫氧化鎂進行表面改性處理，填充到高聚物材料中之后會導致復合材料的力學性能出現下降。

　　實驗證明：未經改性的氫氧化鎂以多數團聚體的形式存在于高分子材料中，雖然粉體極細，但因顆粒表面和基體不相容，顆粒團聚體和基體之間存在著明顯的界限甚至空洞。因此，必須對氫氧化鎂進行表面改性處理，借此改善和高聚物基料的相容性，確保填充材料的力學性能，甚至提高材料的部分力學性能。

　　氫氧化鎂的改性工藝大致分成兩種，一種是對成品氫氧化鎂粉體進行改性；一種是在制備氫氧化鎂的過程中進行改性。對成品氫氧化鎂分日的改性分成濕法和干法兩種工藝。濕法工藝的改性效果好，但是存在成本高、改性劑流失的問題；干法改性工藝的成本低，但改性效果差強人意。而鈦酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑、高級脂肪酸及其金屬鹽等都是氫氧化鎂常用的改性劑。

　　目前，國內氫氧化鋁的用量比較多，但隨著高聚物加工溫度的提高，易分解的氫氧化鋁會降低阻燃作用。相比而言，氫氧化鎂具有如下的優點：氫氧化鎂的分解溫度達340℃，高出氫氧化鋁100℃，有利于提高塑料的加工溫度、加快擠塑速度、提高塑化效果、縮短模塑時間，且制品表面的光澤度高，不會產生表面缺陷。同時，氫氧化鎂還可以保證具有較高的剝離強度。

　　此外，我國擁有豐富的含鎂礦物、富美廢棄物資源，因而氫氧化鎂阻燃填料的應用前景是十分廣闊的。

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