Magnesiumhydroxid (Mg(OH)2)används i allt större utsträckning som ett miljövänligt oorganiskt flamskyddsmedel i polymerer som polypropen, polyeten och nylon. Emellertid påverkar dess dispersionslikformighet i plastmatrisen direkt den flamskyddande effektiviteten, de mekaniska egenskaperna och bearbetningsstabiliteten hos kompositmaterialet. Den här artikeln utforskar systematiskt professionella lösningar för att förbättra dispergerbarheten av magnesiumhydroxid ur perspektivet gränssnittskompatibilitet, agglomerationsmekanism och processkinetik.
Magnesiumhydroxidpartiklar har hög ytpolaritet och stark hydrofilicitet, men dålig kompatibilitet med hydrofoba polymerer, och är benägna att sekundär agglomeration på grund av van der Waals-krafter. Aggregat blir inte bara spänningsdefektpunkter, utan hindrar också effektiviteten av flamskyddande gas, vilket leder till en minskning av systemets syreindex. Kärnan i att förbättra spridningen ligger i att reducera interaktionsenergin mellan partiklar, förbättra gränssnittsbindningen mellan partiklar och matris, och använda bearbetningsskjuvkraft för att uppnå sönderdelning och aggregering av aggregat.
Användning av aminosilan (som KH-550) eller merkaptosilan för att behandla magnesiumhydroxid kan bilda ett hydrofobt lager på dess yta. Efter hydrolys av silan kondenserar Si-OH med ythydroxylgrupper av Mg (OH) 2 för att bilda Si-O-Mg kovalenta bindningar, vilket avsevärt minskar ytenergin. Forskning har visat att när ympningshastigheten överstiger 60 % kan dispersionsstorleken för magnesiumhydroxid i PP minskas från>10μm till 1-2μm.
Fettsyror som stearinsyra och oljesyra kan genomgå kemisk adsorption med ytan av magnesiumhydroxid genom karboxylgrupper, och långa kolkedjor ger steriskt hinder. En mer avancerad metod är att använda titan- och aluminiumesterkopplingsmedel, vars molekylära struktur kan kombineras med både oorganiska och organiska faser samtidigt och bilda ett organiskt monoskikt på partiklarnas yta för att förbättra smältflytbarheten.
Genom in-situ polymerisation eller ympningsreaktion införs polymerkedjor liknande eller kompatibla med matrishartset (såsom polyakrylat, maleinsyraanhydridympad polyolefin) på ytan av magnesiumhydroxid. Denna metod kan konstruera ett "flexibelt gränssnittsskikt" för att lindra gränssnittsspänningar orsakade av skillnader i termiska expansionskoefficienter.
Med hjälp av en samroterande dubbelskruvsextruder konstrueras ett höghållfast skjuvfält genom att kombinera knådningsblock, tandade skivor och andra komponenter. Genom att optimera skruvkonfigurationen kan materialet genomgå flera cykler av omfördelning av kompressionsskjuvning. Att lägga till en statisk mixer innan formen kan ytterligare eliminera ojämnheten i smälttemperatur och flödeshastighet.
Lägg till någramagnesiumhydroxidfrån sidomatningsporten för att undvika blandning med hartset på en gång, vilket kan resultera i otillräcklig skjuvenergi. Genom att använda en ultraljudsextruderingsanordning av slipskivatyp och använda kavitationseffekten för att bryta upp aggregat, kan storleken på den dispergerade fasen minskas med mer än 30 %.
Magnesiumhydroxid börjar sönderdelas över 340 ℃, så bearbetningstemperaturen bör vara under detta tröskelvärde men över den fullständiga smälttemperaturen för hartset. För PP-systemet rekommenderas det att ställa in cylindertemperaturen i sektioner på 180-200-190 ℃ (matrishuvud) för att undvika för hög temperatur som orsakar att ytmodifieraren lossnar.
Tillsats av 0,2-0,8 % polymerdispergeringsmedel (såsom polyetylenglykol polypropylenglykolsegmentsampolymer) kan minska smältviskositeten och främja partikelvätning. Hypergrenade polymerer uppvisar betydande steriska hinder på grund av sin sfäriska tredimensionella struktur, vilket förhindrar reaggregering.
Att ladda lite magnesiumhydroxid på porös nanokisel eller kolnanorör för att bilda en "kärna-skal" eller "havsö"-struktur kan ändra dess staplingsmetod och bilda ett mer enhetligt distributionsnätverk i matrisen.
Vid blandning med synergister som zinkborat och skiktade silikater bör man vara uppmärksam på att matcha densiteten och partikelstorleken för varje komponent. Moderpartikelfördispersionsprocessen bör användas för att undvika fasseparation orsakad av densitetsskillnader.
· Dispersionskvantifiering: SEM-bilder kombinerade med ImageJ-mjukvara för att beräkna areaviktad genomsnittlig partikelstorlek; TEM-observation av gränsskiktets tjocklek.
·Reologisk karakterisering: Vid dynamisk frekvensskanning kan lutningen för lagringsmodulen (G ') i lågfrekvensområdet återspegla strukturen hos utfyllnadsnätverket; Utseendet på en enda halvcirkel i Cole Cole-diagrammet indikerar god spridning.
· Prestandakorrelationsanalys: Limiting Oxygen Index (LOI) är positivt korrelerad med fraktaldimensionen av dragsektionen; Förbränningstemperaturen för den heta tråden (GWT) är direkt relaterad till dispersionens enhetlighet.
Förbättra spridningen avmagnesiumhydroxidi plast är ett systematiskt projekt som kräver övervägande av tre dimensioner: termodynamisk ytmodifiering, processreologikontroll och formuleringssamdesign. Den framtida trenden är att utveckla reaktiva multifunktionella tillsatser för att uppnå samtidig ytmodifiering och dispergering under bearbetningen. Genom ovanstående övergripande strategier kan den mekaniska retentionshastigheten och flamskyddseffektiviteten hos magnesiumhydroxid flamskyddsplast förbättras avsevärt, vilket främjar tillämpningen av halogenfria flamskyddsmaterial i högpresterande områden.
![[Lean Management] Taixing Co., Ltd.: Lean Management når nya höjder genom intensiv konkurrens](https://sv.taixingfrchem.com/upload/8514/20251211195514886782.jpg "[Lean Management] Taixing Co., Ltd.: Lean Management når nya höjder genom intensiv konkurrens")
