【doc】水镁石阻燃剂

【doc】水镁石阻燃剂 水镁石阻燃剂 无机化工信息(2004.年第1期) 劫囊开发应用甏 % 水镁石阻燃剂 :, 衡磊 (辽宁警官专科学校,大连116033)) 摘要:为了寻找一种可以替代氢氧化镁作为塑料阻燃剂的物质,对些待定的替代物进行了性能测.. 定,对其中的一种物质水镁石作了DSC(差示热分析),X射线衍射和红外光谱测定, 得出水 经过分析, 镁石可以作为氢氧化镁替代物的结论.' 关键词:水镁石;氢氧化镁;阻燃剂;填充剂..' ?j''zrj一? 经过.长期的实验和研究,人们发现氢氧化镁作为填充剂添加到塑料中,会使塑料具有良 好的韫燃催,是一种无毒的阻燃填料.但是,由于氢氧化镁成本较高,作为填充剂,不具备经 济效益.因此不易形成产业化,必须寻找一种可以替代氢氧化镁作为填充剂的物质,这种物 质必须要与氢氧化镁具有相似的填充性能,但是价钱却低得多.通过一系列的筛选实验,最 后确认一种物质能满足设定的条件,这就是水镁石.将水镁石与氢氧化镁的性能做了比较测' 试,分别做了DSC(差示热分析),X时线衍射和缸外光谱测定.', 1实验条件 1.1DSC(差示热分析), 称取10~,-20mg填料,称取同样重量的参比物AI:O..将试样和参比物AI,O.分别装入 白金做的试样杯中,压实.试样杯放在试样池的孔中,热电偶由试样池底部插进试样杯中.试 样池放在如热炉管里套上加热电炉,检查线翳及调整桥路的平衡.为了使升温平稳,调节加 热电压为询7oV.当试样的结晶熔化完了后,用减压吸引器向炉管鼓风使之逐渐冷却_;测 定熔化试样冷却时的结晶温度,所用仪器为美国910DSC.操作条件为:起始温度:looU;终 止温:600C;程序升温;10C/rain;常压空气气氛;参比物:Al2O.;定标物:In.' 1.2X光衍射伎,:一 . BD80型X光衍射仪,计算机自动收集谱图处理数据,将试样研磨成小于200目的粉 末,取一直径小于0.7mm的管子,将粉末试样填充进去.并固定好.t 1.3红外光谱' 使用美国NICOLET--20DXBIR红外光谱仪.粉末样品加KBr固体研磨玉片-,液体样 品涂于NaCI单晶盐片,塑料样品熔融压制薄膜.试粉末样品需进行压片,将压好的薄片放 在试样中槽中,从1200--~650cm进行扫描,使基线在透过率为9O%以上. 2结果与讨论一 . 通过检测分别得到各自的谱图,图1为红光谱图,图2为X光衍射谱图,图3为水镁石, 分析纯Mg(OH)2的DSC谱图.' 从图l中我们可知,两个吸收峰主要在3700~3600和600360cm两个范围,这与 无机化工信息(2004年第1期) 一 , 簪 捌 搿 文件记载的Mg(OH):的吸收光谱及其相近. 从图2中可以得出,面间距:4.762,2.735,2.369,1.796,1.575,1.49,1.374.从中可以 看出,它具有Mg(OH):的特征.室 4000.02350.O1450.n8l卫.O400.0 泼奴ie, 囝1水镁石填科红外光谴圉囝2水镶石填料x光衍射囝 O . 50 ? C . 100 臻 . 15O 水 分 1 2 I-[t~20S8J偿 1oo.ZOOBOO4005OO6OO r/? 圈3水镁石原料,分析纯Mg(OH)tDSC囝 从图DSC图中可以得出最后的结论.从图中可知,水镁石的热分解温度为338?,这与 Mg(OH):的热分解温度比较接近,并且低于聚丙烯的热分解温度360?,按照阻燃剂选择 原则,阻燃剂的热降解应和聚合物的热降解相匹配,所以水镁石可以作为聚丙烯树脂的阻燃 剂,水镁石,又名氢氧镁石,是自然中含镁最高的矿物之一.理论MgO含量为69.12,H:O 为30.88%,硬度2.5,比重2.3,2.4,只是要注意一点,由于水镁石单位质量的吸热量较 Mg(OH):低,因此,为了达到与Mg(OH):相同的阻燃效果,水镁石粉体的填充量将要增 加. 水镁石作为塑料阻燃的性状征,笔者采用了差示热分析,X射线衍射仪,红外光谱分 析法.这3种方法中,差示热分析,体现的是水镁石的热性能,而热降解性能是作为阻燃剂最 重要的性能指标之一.X射线衍射法,能够表现物质的微结构情况.水镁石是作为添加剂添 充到聚合物中的,填充物的微结构必须要和聚合物的微结构相匹配,否则,将严重的影响聚 合物性能.所以,采用了X射线衍射法测试填充物的微结构.同时,也采用了红外光谱分析 法这一常规的方法.对水镁石这种填充剂,采用上述3种表征方法,通过比较的方法,确实可 以将其实际填充的性能都表现出来,所以,对于阻燃剂的表征可以从差示热分析,x射线衍 射仪,红外光谱分析法来进行表征.. 29