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水滑石的性能:
(1)鋁鎂水滑石是沒毒、低煙、高性價(jià)比的優(yōu)良的環(huán)保型阻燃劑。水滑石兼有氫氧化鎂和氫氧化鋁類似的結(jié)構(gòu)和組成,受熱分解時(shí)釋放出大量的水和二氧化碳,并吸收大量的熱,能降低燃燒體系的溫度;分解釋放出的水蒸汽和二氧化碳?xì)怏w能稀釋和阻隔可燃性氣體;熱分解生成的鎂鋁氧化物與高分子材料燃燒時(shí)形成的炭化物,在材料表面形成保護(hù)膜,從而阻隔了氧的進(jìn)一步侵入,也起阻燃效果。水滑石粒子分解后的固體產(chǎn)物具有很大的比表面積及很強(qiáng)的堿性,能及時(shí)吸收材料熱分解時(shí)釋放的酸性氣體和煙霧并轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的化合物,從而起到抑煙和消煙的作用。但是稀土穩(wěn)定劑的加入不利于PVC流動性,稀土元素本身價(jià)格較高,這些限制了它的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用[。因此水滑石是很有希望的對環(huán)境友好的消煙型沒毒無鹵阻燃劑新品種。其阻燃性能明顯優(yōu)于氫氧化鋁和氫氧化鎂,而且兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)。
(2)水滑石是沒毒的熱穩(wěn)定材料。LDHs可以作為聚(PVC)、沒毒、價(jià)廉的熱穩(wěn)定劑。具有層狀結(jié)構(gòu)、層間離子具有可交換性,所以名字中有“滑”1842年首先從片巖礦層中發(fā)現(xiàn)了天然水滑石礦。它可以有效地吸收PVC在加工和使用過程中分解產(chǎn)生的HCl,提高PVC的加工條件和熱穩(wěn)定性。可與有機(jī)錫或鉛鋅共同作為熱穩(wěn)定劑,或與其他助劑共同使用,進(jìn)一步提高PVC的熱穩(wěn)定性。LDHs本身沒毒,可大范圍代替鉛鹽和其他金屬類穩(wěn)定劑,且可用于食品包裝PVC中。
(3)水滑石與其它制劑混用,除了可改善高分子材料的耐熱性外,還可以改善它們的其它性能。如機(jī)械強(qiáng)度、抗老化溫度、制品表面亮度、絕緣性能、抗靜電性能、抗紫外線性能等。水滑石還具有良好的隔熱性,促進(jìn)PVC農(nóng)膜對紅外線的吸收,提高農(nóng)膜的保溫性。
水滑石的用途:
(1)用作塑料、橡膠、化纖等高分子材料的阻燃、穩(wěn)定、絕緣、著色、抗紫外線等多功能填充改進(jìn)劑。
(2)用作染料、涂料、油漆、油墨、化妝品日用化工原材料。
(3)用作染織物廢水處理劑、廢水處理劑,污染凈化絮凝劑。
(4)用作化工催化劑載體和芳構(gòu)化催化劑。
(5)用作多種材料的改進(jìn)劑和中間體。
水滑石材料屬于陰離子型層狀化合物。層狀化合物是指具有層狀結(jié)構(gòu)、層間離子具有可交換性的一類化合物,利用層狀化合物主體在強(qiáng)極性分子作用下所具有的可插層性和層間離子的可交換性,將一些功能性客體物質(zhì)引入層間空隙并將層板距離撐開從而形成層柱化合物。而且可以和鈣鋅穩(wěn)定劑混用,熱穩(wěn)定性效果和性價(jià)比好,已經(jīng)可以用在食品包裝上了。水滑石類化合物(LDHs)是一類具有層狀結(jié)構(gòu)的新型無機(jī)功能材料,LDHs的主體層板化學(xué)組成與其層板陽離子特性、層板電荷密度或者陰離子交換量、超分子插層結(jié)構(gòu)等因素密切相關(guān)。一般來講,只要金屬陽離子具有適宜的離子半徑(與Mg2+的離子半徑0.072 nm相差不大)和電荷數(shù),均可形成LDHs層板?!?
泰安燊豪化工有限公司
水滑石
專業(yè)生產(chǎn)水滑石
為了大致了解水滑石、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅的含量對PVC熱穩(wěn)定性的影響,在固定其它助劑含量的情況下,只改變其中一種助劑含量,觀察其對PVC靜態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間的影響。
綜上所述,應(yīng)該選擇的配方是PVC
100份、水滑石1.5份、硬脂酸鈣B1份、硬脂酸鋅C2份、潤滑劑D1份。但是由于正交試驗(yàn)中沒有這個(gè)配方,因此需要進(jìn)
行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
重復(fù)實(shí)驗(yàn)表明,該配方混合所得的料在雙輥上混煉時(shí)包輥良好,塑化很快,動態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間可以達(dá)到13min。
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結(jié)論
1)納米鎂鋁水滑石單獨(dú)使用對UPVC的熱穩(wěn)定作用較差,但是和硬脂酸鈣、硬脂酸鋅復(fù)合具有協(xié)同作用,可以起到良好的熱穩(wěn)定作用。
2)正交實(shí)驗(yàn)表明,水滑石和潤滑劑對熱穩(wěn)定時(shí)問的影響重要。
3)根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)得出的佳配方:PVC
100份、水滑石1.5份、硬脂酸鈣B1 份、硬脂酸鋅C2份、潤滑劑D1份,熱穩(wěn)定時(shí)間達(dá)13min,包輥良好,加工性能優(yōu)良。