改性超细氢氧化镁阻燃剂的制备-化学工程专业论文.docxVIP

中北大学学位论文 中北大学学位论文 中北大学学位论文 中北大学学位论文 改性超细氢氧化镁阻燃剂的制备 摘要 超细氢氧化镁阻燃剂作为一种无卤环保型阻燃剂，由于其高效、无毒、无烟和无 污染的特点，成为最具有发展前途的无机阻燃剂之一。我国阻燃级氢氧化镁存在粒度 分布不均、生产成本高和产量小等问题，因此，寻求一种低成本，能够连续化大批量 生产各项性能较佳的超细氢氧化镁阻燃剂的制备改性方法具有重要意义。 本文以六水氯化镁和氢氧化钠为原料，分别以聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚和对 乙酰氨基酚为表面改性剂，采用直接沉淀法和超重力法，制备了纯度较高，分散性好， 粒径小且分布均匀，阻燃性能好的超细氢氧化镁阻燃剂。 通过 Mg(OH)2 浆料沉降性能和过滤性能的考察，研究了聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙 烯醚和对乙酰氨基酚添加量对超细氢氧化镁浆料分离性能的影响，优化了表面改性剂 的用量。结果表明聚乙烯醇添加量在 3.0%、脂肪醇聚氧乙烯醚 5.0%、对乙酰氨基酚 用量为 2.0%时，所制备的超细氢氧化镁浆料自然沉降速率最大，滤饼比阻最小，分散 性能最好。 通过 X-射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、激光粒度分布等手段对改性前后 的分别采用直接沉淀法和超重力法制备的超细 Mg(OH)2 阻燃剂进行表征，发现改性后 的样品分散性好，粒径较小，粒度分布窄，结晶度高。超重力法制备的样品不添加表 面改性剂时，样品各项性能均能达到较好的水平，说明机械改性效果较佳，添加表面 改性剂后因停留时间过短使得改善较为有限。 对样品进行工业氢氧化镁行业标准各项的检测，结果证明超重力法制备样品除纯 度略低外其他样品基本符合Ⅱ类合格品到Ⅰ类品之间，说明采用在线改性法添加所选 三种表面改性剂并没有引入杂质，也不会影响所合成的超细氢氧化镁阻燃剂的成分比 例。 当聚丙烯（PP）中分别添加 30%直接沉淀法和超重力法合成的改性前后的超细氢 氧化镁阻燃剂时，PP/Mg(OH)2 复合体系的氧指数（LOI）由 17.5 分别增大到 28.4、29.3， 符合工业上 27.0 以上的阻燃要求，高于添加同量市售氢氧化镁的复合体系 LOI 值为 24.3；机械性能恶化程度小，拉伸强度减小了 10.41%、9.14%，断裂伸长率减小 19.57%、 17.95%，添加 30%市售 Mg(OH)2 时拉伸强度减小 39.27%，断裂伸长率减小了 28.68%。 证明本实验所得超细 Mg(OH)2 粉体产品具有较好的阻燃性能，与高分子材料聚丙烯的 相容性较好，对其机械性能影响小。 关键词：超细氢氧化镁，阻燃剂，表面改性剂，聚丙烯 The Preparation of Modified Ultrafine Magnesium Hydroxide Flame Retardant Abstract As a kind of halogen-free and environmentally friendly flame retardant, ultrafine magnesium hydroxide has become one of the most promising inorganic flame retardants due to its efficient, non-toxic, smoke-free and pollution-free characteristics. However, the magnesium hydroxide flame retardant in China has the problems of uniform particle size distribution, high cost and small production, so in order to prepare a high performance ultrafine magnesium hydroxide flame retardant, the exploration of a modification method which is cost-effective and can reach continuous production is quite significant. In this study, ultrafine magnesium hydroxide flame retardants with the characteristics of high purity, dispersion well, small particle size and no uniform distribution size, good flame retardant performance were prepa