氫氧化鎂阻燃材料表面改性技術(shù)

氫氧化鎂作為高分子聚合物的阻燃劑，最重要的是要與高分子聚合物良好兼容，實(shí)現(xiàn)均勻分散，最終達(dá)到阻燃的目的。通過(guò)使用特定化合物對(duì)氫氧化鎂進(jìn)行表面改性，可解決其表面自由能高、極性強(qiáng)、易于團(tuán)聚的缺點(diǎn)，使其表面具有疏水性，改善氫氧化鎂與聚合物的相容性。
   目前，氫氧化鎂常用的表面改性方法有超細(xì)化法、表面化學(xué)包覆和微膠囊化。
1、氫氧化鎂化學(xué)包覆改性
化學(xué)包覆改性是氫氧化鎂表面改性使用最多的改性方法，其可選用的改性劑種類很多，如何表面活性劑、偶聯(lián)劑、超分散劑和改性劑復(fù)配等。
（1）表面活性劑
由于氫氧化鎂表面帶有較高的正電荷，因此一般使用陰離子型表面活性劑，如硬脂酸、硬脂酸鈉、硬脂酸鋅、油酸鈉和十二烷基磺酸鈉等。Cheng X L等使用硬脂酸鋅對(duì)氫氧化鎂進(jìn)行干法改性，改性后的氫氧化鎂添加到PP中分散性變好，復(fù)合材料的黏度下降，彈性模量、沖擊強(qiáng)度和阻燃性能得到明顯提高。
（2）偶聯(lián)劑
偶聯(lián)劑處理是目前氫氧化鎂表面改性最常用的改性方法，其中最常用的是硅烷偶聯(lián)劑。工業(yè)上硅烷偶聯(lián)劑改性氫氧化鎂干法工藝和濕法工藝都有應(yīng)用，萬(wàn)豐等采用N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑對(duì)超細(xì)氫氧化鎂進(jìn)行了濕法改性，改性后硅烷偶聯(lián)在氫氧化鎂表面以硅氧烷結(jié)構(gòu)接枝到了氫氧化鎂表面。
（3）改性劑復(fù)配
不同類型的改性劑復(fù)配，可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，形成互補(bǔ)，在實(shí)踐中表現(xiàn)出良好的改性效果，具有很好的發(fā)展前景。萬(wàn)豐等將硅烷偶聯(lián)劑（A-172）和硬脂酸復(fù)配對(duì)氫氧化鎂進(jìn)行改性，改性后硅烷和硬脂酸同氫氧化鎂表面形成了穩(wěn)定的化學(xué)鍵，復(fù)配改性后的氫氧化鎂在軟質(zhì)PVC中的分散性和相容性得到提高。 
2、氫氧化鎂聚合接枝包覆
聚合接枝改性能明顯提升氫氧化鎂在聚合物中的分散性和相容性，力學(xué)性能也有一定的提高。萬(wàn)豐等先用乙烯基硅烷（A-172）對(duì)氫氧化鎂濕法改性，在氫氧化鎂表面引入-C=C-，然后以醋酸乙烯為單體，以過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，十二烷基硫酸鈉作為乳化劑，聚合接枝乙烯化的氫氧化鎂，并將改性后的氫氧化鎂添加到EVA中，制備的復(fù)合材料力學(xué)性能和阻燃性能均達(dá)到工業(yè)應(yīng)用要求。
3、氫氧化鎂膠囊化改性
膠囊化改性氫氧化鎂，不但能提高其與高分子基體的相容性，而且能夠改善復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和阻燃性能，成為阻燃領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。缺點(diǎn)是包覆難度大，需要嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件。萬(wàn)豐等分別采用脲醛樹脂和三聚氰胺樹脂為壁材對(duì)氫氧化鎂進(jìn)行微膠囊化改性，改性后的氫氧化鎂熱穩(wěn)定性良好，與低密度聚乙烯基體間的界面粘結(jié)性提高，添加微膠囊化的氫氧化鎂制備的復(fù)合材料力學(xué)性能和阻燃性能都有很大提升。