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| 水镁石阻燃剂的阻燃机理概述 |
| 来源：中国粉体技术网 更新时间：2015-05-15 09:58:16 浏览次数： |
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（中国粉体技术网/小悦）水镁石，又称“氢氧镁石”，为白色、灰白色或淡黄色的半透明晶体状矿石，是自然界中含镁较高的矿物之一，典型的低热液蚀变矿物。水镁石中含MgO 69.12%，H2O30.88%，相对分子量58.32，密度 2.38-3.4，折射指数1.581，分解温度340℃（脱水分解），与方解石、水菱镁矿、方镁石等共生，又或存在于白云岩中。在已发现的矿床中，有两种类型的水镁石，即块状水镁石和纤维水镁石。水镁石的结构为理想的八面体片，属六方晶系矿物，具有明显的层状结构，其中的（OH-）为六方型紧密堆积，每一个单元由两层OH-与夹于其间的一层Mg2+组成，层间由很弱的氢氧键相连，因此易与水形成氢键，能在水中呈悬浮液。
水镁石经超细粉碎并作表面处理制取无机无卤阻燃剂是最近几年备受关注的热点课题。氢氧化镁是近年来开发的一种新型无机阻燃剂，具有阻燃、消烟、防滴、填充等多重功能，与同类无机阻燃剂相比，它是一种添加型高抑烟阻燃剂，具有更好的抑烟效果。通过对水镁石粉体表面改性，水镁石具有与合成氢氧化镁相同的热行为。在填充量为40wt%以上时，水镁石复合材料具有明显的阻燃抑烟效果。
氢氧化镁也是一种新型的无卤阻燃剂，它的分解温度高、热稳定性好、无毒无烟、抑烟效果明显且不产生二次污染，可以作为高性能无机阻燃剂应用于高分子材料中。氢氧化镁超细粒子还可成为功能性高分子复合物和纤维增强物质与其它制剂复合使用，可以改善高分子材料的其它性能，如机械强度，软化温度，制品表面亮度，绝缘性能，抗静电性能。
水镁石可广泛用于阻燃聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、ABS 及其共混物、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、HIPS、PA、聚酰亚胺、含氟聚合物、环氧树脂、橡胶、涂料等。另外，水镁石也常与其他阻燃剂共同阻燃复合材料，从而获得更好的阻燃效果。
水镁石与氢氧化镁具有相同的阻燃机理，反应方程式如以下公式所示：
Mg（OH）2 → MgO + H2O
水镁石的阻燃机理主要有以下几点：
（1）分解释放出的水吸收大量热量，从而降低了阻燃聚合物材料表面火焰的温度，延缓其降解或使之难燃；
（2）产生的大量水蒸气可以覆盖火焰，降低燃烧区可燃气体和氧气的浓度；
（3）分解生成的产物是氧化镁保护膜，在聚合物表面起着热传质屏障层的作用；另外氧化镁还可以中和燃烧过程中所产生的酸性和腐蚀性气体；
（4）水镁石还可以把聚合物分解产生的 CO 转化成 CO2，从而减少有毒可燃性气体的产生。 由此可知，水镁石对于导致燃烧的三个必要条件（氧、热和可燃物）均有抑制作用。在当今频繁发生的火灾中，许多人是因为吸入过多释放的烟气窒息而亡的，因此阻燃聚合物技术中的“抑烟”作用也应当引起注意。
作为一种新型阻燃剂，水镁石具有阻燃，抑烟，安全，低价，等诸多优势。已成为阻燃剂研究领域的热门研究课题，广泛应用于塑料，树脂等领域。但水镁石的添加量对复合材料具有很大的影响，较少的添加量不能满足阻燃性能的要求，较大的添加量导致水镁石和基体之间的相容性变差，机械性能严重下降。常用的粉体表面改性法，有涂覆改性、表面化学改性、沉淀反应改性、胶囊化改性及机械化学改性等。
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