矿物型镁质阻燃剂研发应用近期动向.pdf

论文交流 矿物型镁质阻燃剂研发与应用近期动向 郭如新 (天津碱厂，天津300450) 摘要：对矿物型镁质阻燃剂诸如木镁石、水菱镁石和斜方云石．水菱镁石混合物研究开发与应 用近期动向作了评述。介绍了重要的“关键性述评”文献，以及在不同离聚物诸如聚乙烯， 用。 关键词：阻燃剂 水镁石 水菱镁石 水菱镁石．斜方云石混合物 高聚物评述 作者【11曾对矿物型镁质阻燃剂诸如水镁石、水菱镁石和斜方云石国内外资源情况、生产加工 和在不同领域中的应用做过简要综述。最近，国内外对水镁石的关注持续深人。Dai Shujuan等 口1详细地介绍了近期研究成果，徐向宇等[31提出了用水镁石制备氢氧化镁阻燃剂的清洁生产工 艺。Simandl掣引认为水镁石除可用来生产轻烧氧化镁和耐水级镁砂之外，更是生产氢氧化镁阻 燃剂的理想原料，目前在该领域加工产品总产量估计在100kt以上，且在不断增长中。俄罗斯远 东地区近期已探明的水镁石资源总量为32000kt，与中国储量相当例。由俄罗斯采矿化学公司 (RMCC)提供的水镁石加工产品已系列化，阻燃剂是其中主要品种№J。 论述了有关水菱镁石、斜方云石作为阻燃剂及其在不同领域中应用方面的实质性问题和近期进 展，有关研究生产镁质阻燃剂的步伐也在明显加快。 此外，由Hull等撰写的矿物型填料的阻燃功能pJ也是一篇内容很详实的综述。 本文就矿物型镁质阻燃剂研究开发的近期工作对以上综述进行补充。 1研究开发 1．1水镁石 水镁石资源的开发利用一直为国内业界所关注，其在阻燃剂生产中的应用更是关注的焦点。 因此，近年来有关该领域的研发十分活跃。 Dai 理研究，共采用了4种不同的偶联剂，即硅烷偶联剂172，1511钛酸酯偶联剂NT-105和复合型 效果较好。所采用的活化处理工艺简便易行，产品质量可与合成法氢氧化镁媲美。水镁石阻燃剂 具有多种功能，即填充、阻燃、抑烟和防滴落。无毒性挥发物产生，不具腐蚀性。在经济方面投 155 论文交流 资小、成本低。 徐向宇纠31采用干法从水镁石制取高聚物用阻燃剂级氢氧化镁，所用水镁石优质矿含氢氧化 96．47％，CaO0．45％，Fe2030．48％，A12030．14％， 镁为95％．97％，矿样具体组成为Mg(OH)2 2．26％。将水镁石矿与水混合，比例为(20一30)：100，进而在水磨粉碎设备如胶体磨中进 Si02 釜中)、温度为150。200C情况下搅拌处理7h以上，然后将搅拌后得到的产物过滤，并于60一90 ℃条件下进行干燥，所得产品细度为5000～8000目。不同批次所得氢氧化镁质量见表1。 表1水镁石法氢氧化镁产品质量 试样／％ 项 目 1 2 3 4 Mg含量／％ 41．14 40．65 41．09 41．00 Mg(OH)2含量／％ 99．42 98．24 99．30 99．08 平均粒径，岬 0．11 2．35 0．96 1．48 粒径平均值±5％的颗粒含量／％ 95 89 94 90 该工艺仅使用水镁石一种原料，是典型的清洁生产工艺。 陈小萍等【l叫采用硬脂酸钠等多种改性剂，对水镁石矿粉进行改性处理，并用改性后的材料 填充到聚烯烃等高聚物中。结果表明，经改性后的水镁石粉吸水率降低一半以上。4种改性剂中 以硬脂酸钠效果较好且较经济，适合在工业生产中应用。由改性水镁石粉与聚烯烃制得的复合材 料，氧指数从29．3提高到32．9，断裂伸长率提高了30％，拉伸强度仅有小幅下降。过多的改性 剂