微米和纳米科技材料

纳米氢氧化镁阻燃剂在软质PVC中的应用

聚氯乙烯(PVC)是用途广泛的化工材料之一,通常分为软质PVC与硬质PVC两种。其中,硬质PVC自身具备自熄性,但软质PVC由于添加了大量的增塑剂以提高加工性能和可塑性,因而使得PVC体系的阻燃性能大大下降。同时,制品燃烧过程中还会产生大量有毒烟雾,严重威胁人们的生命财产安全。

纳米氢氧化镁阻燃剂在软质PVC中的应用

无机阻燃剂是应用开发较为理想的无公害阻燃剂,氢氧化镁阻燃剂作为主要产品之一,具有无毒、抑烟、不挥发、热稳定性好、不产生腐蚀性气体等优点,符合目前对阻燃剂高效、阻燃、低烟、低毒的严格要求。氢氧化镁因热分解温度高、高效促基材成炭作用、强除酸能力在高聚物阻燃领域中得到广泛的应用。

由于微米氢氧化镁粉体的粒径较大,和PVC体系的亲合力差,导致分散性差,极大地降低了体系的机械力学性能。且改性后的微米级粉体的表面会包覆一层有机物,可增强和PVC体系的相容性,从而在一定程度上改善体系的机械力学性能。同时,由于未改性的纳米氢氧化镁的粒径较小,表面能高,极易团聚形成团聚体,使得氢氧化镁粉体在PVC体系中分布不均匀,并导致其比未改性和改性的微米级氢氧化镁阻燃剂在PVC体系中的氧指数还要低;而改性后的纳米氢氧化镁粉体因表面能降低,从而克服了易团聚的缺点,使得氢氧化镁在PVC体系中有较好的分散,因而氧指数上升,虽机械力学性能的影响大为降低,体现出纳米粉体的优越性。

纳米氢氧化镁粉体与微米氢氧化镁粉体均对PVC体系的机械力学性能和阻燃性能存在不同程度的影响。纳米氢氧化镁经过表面改性处理之后,一定程度上改善了在PVC体系中的相容性和分散性,进而提升了体系的阻燃性能。同时,还可以降低对体系机械力学性能的影响。

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