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泰安燊豪化工有限公司
高純氫氧化鎂
專業(yè)生產(chǎn)高純氫氧化鎂
化學(xué)名稱:氫氧化鎂
分子式:Mg(OH) 2
性狀:白色粉末,難溶于水,屬于較弱的堿。
分子量:58.3
氫氧化鎂阻燃劑正逐步打破被外國廠商壟斷局面
氫氧化鎂是一種新型填充型阻燃劑,通過受熱分解時釋放出結(jié)合水,吸收大量的潛熱,來降低它所填充的合成材料在火焰中的表面溫度,具有抑制聚合物分解和對所產(chǎn)生的可燃?xì)怏w進行冷卻的作用。
長期以來,氫氧化鎂阻燃劑在我國是gaoduan產(chǎn)品,基本上屬于空白。我國每年進口約3萬噸,多為在中國的外資企業(yè)使用,主要用于高duan材料,如通訊設(shè)備、高鐵的絕緣材料、站的電線電纜等領(lǐng)域。
但如今,這樣的情況正在被打破。盡管幾經(jīng)波折,目前,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氫氧化鎂阻燃劑的產(chǎn)業(yè)化之路正在逐步鋪開。
不可或缺的材料
氫氧化鎂受熱分解生成的氧化鎂是良好的耐火材料,也能幫助提高合成材料的抗火性能,同時它分解時放出的水蒸氣也有抑煙效果。因此,氫氧化鎂是公認(rèn)的橡塑行業(yè)中具有阻燃、抑煙、填充三重功能的阻燃劑。3)經(jīng)表面改性的Mg(OH)2對PP表觀性能和力學(xué)性能有所提高。目前,在通訊電纜領(lǐng)域,國外如美國、日本、歐盟無機阻燃劑用量超過64%,中國才占到8%。
“氫氧化鎂作為無機阻燃劑,不僅能夠阻燃而且能夠抑煙。在火災(zāi)中,超過八成的難者不是被燒死的,而是因濃煙窒息而死。泰安燊豪化工有限公司成立于2012年4月,坐落于五岳之首的泰山腳下,位于泰安市大汶口石膏工業(yè)園。一旦加了氫氧化鎂阻燃劑,將大大降低燃燒時的煙密度,降低人們被嗆死的風(fēng)險。添加氫氧化鎂的高分子材料具備絕熱的功能,一旦燃燒它會形成一層氧化鎂薄膜,該薄膜耐高溫,可以阻止進一步燃燒,把空氣和其他物隔絕,提高人們在遇到火災(zāi)時的生存幾率。
“國外的高duan別墅,其墻體材料都要添加氫氧化鎂,隔熱效果非常好。很多機場、大型超市的屋頂也都使用氫氧化鎂阻燃材料,冬天保暖夏天隔熱。國外的用量很大,但目前這種材料在國內(nèi)用得并不多。
據(jù)介紹,目前用于提取氫氧化鎂的原料以水鎂石礦為主。我國大量的水鎂石礦主要在東北的丹東地區(qū),而原礦中的氫氧化鎂純度只有95%,只能用作低端的阻燃劑,比如用于地鐵座椅、車廂的材料中。且由于Mg(OH)2表面具有親水疏油性,使其在高聚物中的分散性差,與高聚物表面之間的相容性和加工流動性欠佳,導(dǎo)致材料表面“起酸”、生白斑或失去光澤,還會給材料的加工帶來一些問題?!霸诟遜uan的絕緣材料中,氫氧化鎂的純度要達到99%以上,才能滿足要求。以光纖為例,光纖芯與包層的直徑均為微米極,與人的頭發(fā)絲相當(dāng),又對拉伸強度、加工性能有較高的要求,因此,必須要實現(xiàn)對氫氧化鎂阻燃劑的形貌、粒徑等參數(shù)的嚴(yán)格控制。
什么樣的產(chǎn)品才符合高duan氫氧化鎂阻燃劑產(chǎn)品的要求呢?簡單來說,只有實現(xiàn)了對形貌、粒徑、粒徑、純度、白度這五個方面參數(shù)的精控制,才能做出和進口產(chǎn)品媲美的高duan產(chǎn)品。
純品氫氧化鎂為六方晶系或無定形晶體,由于其堿性適中、腐蝕性小、吸附性強,料漿狀產(chǎn)品具有非沉淀性、抗凝聚性、流動性好、易貯存和泵送等優(yōu)點, 在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。氫氧化鎂在水處理中可用于重金屬脫除。
相對于其它毒性物質(zhì)而言,重金屬由于其毒性大、在環(huán)境中不易被代謝、 易被生物富集并沿著生物鏈逐級擴大等特點,對環(huán)境造成的危害就更加嚴(yán)重,
因此去除水中重金屬具有重要的現(xiàn)實意義。氫氧化鎂的比表面積大,吸附能力強,溶度積比一般金屬都大,因此用氫氧化鎂處理重金屬離子除了發(fā)生吸附作用外,還會因置換作用產(chǎn)生沉淀物。可單獨使用。也可與石灰、膨潤土等環(huán)境礦物材料配合使用。
科研工作者研究發(fā)現(xiàn)氫氧化鎂對于Cu、Fe、Cr(III)、Pb和Zn等離子能夠完全去除,Ni和Cd可以部分去除,對于Mn(II)和Hg來說效果不明顯,對于Cr (VI) 必須將其還原成C(III),對于含 Fe2 的廢水,可先將其轉(zhuǎn)化為Fe3 ,然后與氫氧化鎂反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀。它與氫氧化鋁相比,熱分解溫度更高(氫氧化鋁為220℃左右,而Mg(OH)2在350~400℃),可用于加工溫度高于250℃的工程塑料的阻燃。也可將氫氧化鎂制成過濾床層,填充在過濾柱中,當(dāng)廢水通過時,銅、鎳等重金屬離子可被吸附。
據(jù)文獻報道,用氫氧化鎂處理含鉛廢水,既可以中和廢水中的酸,又可以使鉛離子形成沉淀并通過氫氧化鎂的吸附作用進一步去除廢水中的鉛。國內(nèi)外對偶聯(lián)劑改性Mg(OH)2的研究較為成熟,這把阻燃級Mg(OH)2的研究推向新的高點。美國伯克利的酸性礦山廢水含鎘、鐵、鉛、錳、鋅、銅等重金屬,對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染,利用Mg(OH)2 修復(fù),可促進金屬氫氧化物的選擇和沉降,達到治理目的。
Mg(OH)2無機阻燃劑正受到國內(nèi)外阻燃劑行業(yè)愈來愈大的關(guān)注。歐美國家對阻燃級Mg(OH)2的要求是粒度分布介于0.5 ~1.0 微米,分散性好,Mg(OH)2與高聚物的相容性好。隨著人們對環(huán)境保護的日益重視,低毒、低煙、無腐蝕性的無機阻燃劑備受青睞。由于我國鎂鹽企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)落后,生產(chǎn)的Mg(OH)2具有粒度大、粒徑分布寬、團聚指數(shù)高等缺點,Mg(OH )2產(chǎn)品不能滿足用戶要求,大量的阻燃級Mg(OH)2需要進口。
為了利用好我國得天獨厚的鎂資源和解決阻燃級Mg(OH)2的生產(chǎn)技術(shù)難題,國研機構(gòu)和鎂鹽企業(yè)投入大量人力、財力研發(fā)新技術(shù)、新工藝,取得了很大進展。氫氧化鎂作為阻燃劑,其阻燃、沒毒、抑煙、熱穩(wěn)定性高的特性日益引起人們的廣泛關(guān)注。工業(yè)級Mg(OH)2的改性處理是制備阻燃級Mg(OH)2行之有效的方法,主要手段是水熱處理和表面活性劑改性。
Mg(OH)2表面改性利用有機分子中的官能團在Mg(OH)2表面吸附或?qū)︻w粒表面包覆,使顆粒表面有機化或改變極性,實現(xiàn)Mg(OH)2團聚體的分散。Mg(OH) 2表面改性常用陰離子表面活性劑和偶聯(lián)劑。
1)表面活性劑 陰離子表面活性劑中和M g(OH)2晶粒的表面電荷, 改變了Mg(OH)2的表面電性,Mg(OH)2 團聚體得到解聚。同時表面活性劑將Mg(OH)2 晶粒包裹起來形成物理屏蔽,使晶粒間產(chǎn)生空間阻礙,阻止過濾、干燥等后續(xù)過程中改性Mg(OH)2再團聚?!皣獾母遜uan別墅,其墻體材料都要添加氫氧化鎂,隔熱效果非常好。表面活性劑用量一般是Mg(OH)2質(zhì)量的1.0 % ~8.0 %。
國內(nèi)外研究者對硬脂酸及硬脂酸鹽類改性Mg(OH)2做了深入的研究,發(fā)現(xiàn)硬脂酸鋅的改性效果好,硬脂酸的差。羅士平等比較 油酸鈉、十一烯酸鈉和硬脂酸鈉對Mg(OH)2的改性效果。
2)偶聯(lián)劑 偶聯(lián)劑改性Mg(OH)2主要利用偶聯(lián)劑分子中官能團與Mg(OH)2 表面羥基縮合,偶聯(lián)劑的碳鏈與有機高聚物反應(yīng)或物理纏繞,將Mg(OH)2與有機高聚物結(jié)合起來。由于偶聯(lián)劑水溶性差,偶聯(lián)劑一般在溶解稀釋后干法改性Mg(OH)2。盡管幾經(jīng)波折,目前,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氫氧化鎂阻燃劑的產(chǎn)業(yè)化之路正在逐步鋪開。常用偶聯(lián)劑有鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑、稀土偶聯(lián)劑等。偶聯(lián)劑用量一般Mg(OH)2質(zhì)量的0.50% ~ 6.00%。
國內(nèi)外對偶聯(lián)劑改性Mg(OH)2的研究較為成熟,這把阻燃級Mg(OH)2的研究推向新的高點。新偶聯(lián)劑復(fù)合體和新種類偶聯(lián)劑將會成為研究重點。
氫氧化鎂作為阻燃劑,其阻燃、沒毒、抑煙、熱穩(wěn)定性高的特性日益引起人們的廣泛關(guān)注。由于氫氧化鎂屬于無機物,具有親水性,在高分子材料中的分散性差,因此,必須對氫氧化鎂進行改性處理。氫氧化鎂改性可分為干法和濕法:干法改性工藝簡單,但改性效果不好;濕法改性效果好,但存在著改性劑隨水流失、成本上升的問題。相關(guān)科研工作者在氫氧化鎂的濕法改性工藝中加入抗流失劑能夠避免改性劑流失,提高改性劑利用效率,降低成本。不可或缺的材料氫氧化鎂受熱分解生成的氧化鎂是良好的耐火材料,也能幫助提高合成材料的抗火性能,同時它分解時放出的水蒸氣也有抑煙效果。改性后的氫氧化鎂表面具有疏水性,粒徑及吸油值降低。經(jīng)改性處理的氫氧化鎂填充于EVA樹脂中,力學(xué)性能和阻燃性能共同提高,當(dāng)改性劑加入質(zhì)量為氫氧化鎂的4% 時,氧指數(shù)、拉伸強度和伸長率達到大值。