镁铝水滑石作为塑料阻燃剂性能介绍

镁铝水滑石作为塑料阻燃剂性能介绍

     由于塑料具有可燃性，而其燃烧时会产生大量烟雾和有害气体，造成火灾事故。因此应用于电子电器、日用家电、建筑装修等领域的塑料必须进行阻燃处理。传统上，塑料的阻燃化主要通过添加含卤阻燃剂来达到。传统的含卤阻燃剂具有优良的阻燃效果和性价比。但是，在燃烧时会产生大量的烟雾和卤化氢气体，造成“二次灾害”。特别在一些重要场合，如矿井、地铁、核电站、商场等处，铺设含卤阻燃剂的电线、电缆是不合适的。因为含卤阻燃剂的电缆护套，在强烈受热或燃烧时会析出的卤化氢气体常能达到人的致命量，并对金属也会产生腐蚀作用。而低烟、无毒、不产生有害气体的无机阻燃剂的研发和应用引起了业界的高度重视，近年来使用量急剧增加，氢氧化铝和氢氧化镁是其中应用量zui大，发展zui快的两种，但是，这二者也存在 亟待解决的问题。表现为：（1）各有优缺点，不能相互代替：（2）mg(oh)2阻燃剂，在高湿度环境里，容易于空气中二氧化碳反应，生成碱式碳酸镁，严重影响电线电缆性能，（3）与聚合物复合时，在有机聚合物中分散性差，尤其当填充量较大时，会导致复合材料的机械性能明显恶化，即使用了表面处理技术，也不能很好解决问题，水滑石则兼具了氢氧化镁和氢氧化铝阻燃剂各有的优点，又能克服了它们的不足，又有阻燃、消烟、填充三种功能，是一种很有前途的高效、无卤、低烟、无毒的无机阻燃剂新品种。

    水滑石与氢氧化镁，氢氧化铝阻燃机理比较：固态物质（聚合物）在空气中的燃烧一般可分为三个阶段；（1）物质受热分解产生可燃性气体产物，（2）此可燃气体产物在空气中燃烧，（3）燃烧产生的部分热量使固态物质融化态物质继续分解，并使燃烧继续。如使上述三个阶段中的一种或数个终止，即可使材料获得阻燃性。阻燃剂的作用机理就是发生燃烧时抑制上述的一个或几个阶段的发生，达到阻止或减缓燃烧的目的。这常通过气相阻燃，凝聚相阻燃或中断热交换等机理实现。工业上大量使用的氢氧化镁及氢氧化铝阻燃剂，受热分解吸热，阻止被阻燃物的温度升高，属于单一的凝聚相阻燃机理。而镁铝水滑石阻燃剂受热分解时，由于吸热，会降低聚合物表面温度，释放出惰性二氧化碳气体和水蒸汽能稀释可燃气体浓度，减弱火势，起到气相阻燃作用；同时，由于其特殊的层状结构赋予其较大的表面积和较多的表面吸附活性，可以吸收在高温条件下产生的hcl和其他可挥发性物质，从而起到消烟的作用：并且热分解的残余物氧化镁和氧化铝覆盖于聚合物表面，一方面能形成隔热层，另一方面，这种残余物的隔热层，也隔离了空气中的氧气，从而起到凝聚相阻燃作用。显然，镁铝水滑石阻燃剂在气相阻燃和凝聚相阻燃等多个方面起到阻止聚合物燃烧的作用，所以其阻燃性能要好于氢氧化镁和氢氧化铝阻燃剂。