氢氧化镁阻燃剂的现状和发展_杨华明氢氧化镁阻燃剂的现状和发展杨华明１，周灿伟１，李云龙２，杨武国１，杜春芳１（１．中南大学资源生物学院，湖南长沙４１００８３；２．长沙大学，湖南长沙４１０００３）［摘要］本文讨论了无机阻燃剂的特点和存在的问题，分析了氢氧化镁阻燃剂的特性、阻燃机理，综述了氢氧化镁的国内外应用标准，详细分析了氢氧化镁针对应用于聚合物特点的改性技术，指出了氢氧化镁阻燃剂的发展前景。［关键词］氢氧化镁；阻燃剂；阻燃机理；改性［］ＴＢ３８３［文献标识码］Ａ［］１００７－９３８６（２００４）０５－００８１－０４１前言聚合物材料目前已广泛应用于交通、运输、建筑、电子电气、化工等领域，在国民经济建设中发挥着巨大作用。但是，绝大多数高聚物都是易燃品，它们在燃烧过程中产生的热量大、温度高、燃烧不完全生成的黑烟、释放出的有毒的腐蚀性气体给消防和救生工作带来困难。为了解决和消除这一隐患，阻燃剂应运而生。聚合物的阻燃技术，除直接选用氧指数高、发热量小的聚合物材料之外，目前最直接的办法是添加阻燃剂。无机阻燃剂中氧化锑类开发最早，但价格较高。从阻燃剂发展趋势来看，以高效、价廉、无污染为特征的无机类阻燃剂符合世界各国环保型材料发展的要求。无机阻燃剂的研究方向是：①非卤化，含卤阻燃剂燃烧时会释放出对人体有害的气体；②超细化，阻燃剂颗粒越细，对材料的物理机械性能影响越小；③对阻燃剂进行表面处理，以增强它们与一些高聚物的亲和力；④阻燃剂的协同效应，将阻燃剂复配以降低同一阻燃效果下阻燃剂用量。氢氧化镁是近年来开发的一种新型无机阻燃剂，它具有热稳定性好、不挥发、不产生有毒气体、不腐蚀加工设备、价格便宜等优点。由于火灾中有８０％由烟窒息死亡，因此阻燃剂技术中“抑烟”比“阻燃”更为重要。氢氧化镁属于添加型无机阻燃剂，与同类无机阻燃剂相比，具有更好的抑烟效果。氢氧化镁在生产、使用和废弃过程中均无有害物质排放，而且还能中和燃烧过程中产生的酸性与腐蚀性气体，又是一种环保型绿色阻燃剂；氢氧化镁热分解温度高，比目前常用的无机阻燃剂氢氧化铝高出１４０℃，可以使添加氢氧化镁的合成材料能承受更高的加工温度，有利于加快挤塑速度，缩短模塑时间，同时亦有助于提高阻燃效率，是目前最有发展前途、环境友好的无机阻燃剂，成为近几年各国研究的热点。本文介绍其物理化学特性、阻燃机理、应用现状、改性研究及发展趋势［１－３］。２氢氧化镁的特性氢氧化镁的极性很强，其晶体在（１０１）方向有微观内应变，晶体表面带有正电荷、具有亲水性，和亲油性的聚合物分子的亲和力欠佳，晶粒趋向于二次凝聚；同时，氢氧化镁与聚合物的界面产生空隙，导致分散性很差。普通氢氧化镁多为六方晶形或无定形晶体，Ｘ－衍射在（１０１）方位晶粒尺寸＜７×１０－８ｍ，比表面积大，一般在２０～１００ｍ２／ｇ，因而氢氧化镁晶粒间有很强的凝聚成团性。晶粒趋向于二次凝聚，以１０～１００μｍ的二次粒子分散，在树脂中分散性很差。此外，普通氢氧化镁晶体用Ｘ－光测定在（１０１）方位的微观内应变（扭歪值）大约在３．０×１０－３～１０×１０－３，晶体微观内应变大意味着其表面极大，这使得当它作为阻燃剂填充到塑料中去时，对材料的机械强度影响很大，尤其是使材料的冲击强度明显下降，而且加到树脂中后由于相容性差使得整个树脂混合物的加工性能恶化［４］。作为阻燃剂氢氧化镁是一种富含结晶水的化工原料，受热分解释放大量结晶水的同时，吸收大量热能从而降低受热体的温度阻止火焰产生或蔓延。而其生成的氧化镁本身是良好的耐火材料，这就是其能做为阻燃原料的原因。目前世界上利用天然镁石生产氢氧化镁阻燃剂是十分理想的选择，产品不仅成本低廉，且用途广泛，用量大，比人工合成的氢氧化镁具有不可比的价格优势。与同类无机阻燃剂相比，氢氧化镁具有更好的抑烟效果。普通氢氧化镁多为六方晶形或无定形晶体，比表面积大，晶粒间有很强的凝聚成团性，在树脂中分散性很差，因而难以和塑料相容，用作阻燃剂时需经过特殊处理，使之具备特殊的结构［５］。［收稿日期］２００４...