Магнезиум хидроксид (Mg(OH)2)сè повеќе се користи како еколошки неоргански отпорник на пламен во полимери како што се полипропилен, полиетилен и најлон. Сепак, неговата униформност на дисперзијата во пластичната матрица директно влијае на ефикасноста на отпорот на пламен, механичките својства и стабилноста на обработката на композитниот материјал. Оваа статија систематски ги истражува професионалните решенија за подобрување на дисперзибилноста на магнезиум хидроксид од перспективите на компатибилноста на интерфејсот, механизмот на агломерација и кинетиката на обработка.
Честичките на магнезиум хидроксид имаат висок поларитет на површината и силна хидрофилност, но слаба компатибилност со хидрофобните полимери и се склони кон секундарна агломерација поради силите на ван дер Валс. Агрегатите не само што стануваат точки на дефект на напрегањето, туку и ја попречуваат ефикасноста на ослободувањето на гасот што го забавува пламенот, што доведува до намалување на индексот на кислород во системот. Суштината на подобрувањето на дисперзијата лежи во намалувањето на енергијата на интеракцијата помеѓу честичките, подобрувањето на меѓусебното поврзување помеѓу честичките и матрицата и користењето на силата на преработка на смолкнување за да се постигне распаѓање и агрегација на агрегатите.
Користењето на аминосилан (како што е KH-550) или меркаптосилан за третирање на магнезиум хидроксид може да формира хидрофобен слој на неговата површина. По хидролизата на силинот, Si-OH се кондензира со површински хидроксилни групи од Mg (OH) 2 за да формира Si-O-Mg ковалентни врски, значително намалувајќи ја површинската енергија. Истражувањата покажаа дека кога стапката на калемење надминува 60%, големината на дисперзијата на магнезиум хидроксид во PP може да се намали од>10μm на 1-2μm.
Масните киселини како стеаринската киселина и олеинската киселина можат да подлежат на хемиска адсорпција со површината на магнезиум хидроксид преку карбоксилни групи, а долгите јаглеродни синџири обезбедуваат стерична пречка. Понапреден метод е да се користат агенси за спојување на титаниум и алуминиум естер, чија молекуларна структура може да се комбинира и со неорганска и со органска фаза истовремено и да формира органски монослој на површината на честичките за да се подобри проточноста на топењето.
Со ин-situ полимеризација или реакција на калемење, полимерните синџири слични или компатибилни со матриксната смола (како што е полиакрилат, полиолефин пресаден со малеински анхидрид) се внесуваат на површината на магнезиум хидроксид. Овој метод може да изгради „флексибилен интерфејс слој“ за да го ублажи стресот на интерфејсот предизвикан од разликите во коефициентите на термичка експанзија.
Со користење на коротирачки екструдер со две завртки, се конструира поле за смолкнување со висока јачина со комбинирање на блокови за месење, дискови со заби и други компоненти. Оптимизирањето на конфигурацијата на завртката му овозможува на материјалот да помине низ повеќе циклуси на прераспределба на смолкнување со компресија. Додавањето статичен миксер пред калапот може дополнително да ја елиминира нерамномерноста на температурата на топењето и брзината на проток.
Додадете малкумагнезиум хидроксидод страничната порта за напојување за да се избегне мешање со смолата одеднаш, што може да резултира со недоволна енергија на смолкнување. Со користење на уред за ултразвучно истиснување од типот на мелење диск и користење на ефектот на кавитација за разбивање на агрегати, големината на дисперзираната фаза може да се намали за повеќе од 30%.
Магнезиум хидроксид почнува да се распаѓа над 340 ℃, така што температурата на обработка треба да биде под овој праг, но над целосната температура на топење на смолата. За системот PP, се препорачува да се постави температурата на бурето во делови од 180-200-190℃ (глава на матрицата) за да се избегне прекумерна температура што предизвикува одвојување на модификаторот на површината.
Додавањето 0,2-0,8% полимерно дисперзант (како што е блок кополимер полиетилен гликол полипропилен гликол) може да ја намали вискозноста на топењето и да промовира навлажнување на честичките. Хиперразгранетите полимери покажуваат значителна стерична пречка поради нивната сферична тродимензионална структура, спречувајќи ја повторното агрегација.
Вчитувањето на малку магнезиум хидроксид на порозни нано силициум диоксид или јаглеродни наноцевки за да се формира структура „јадро-школка“ или „морски остров“ може да го промени начинот на натрупување и да формира порамномерна дистрибутивна мрежа во матрицата.
Кога се меша со синергисти како што се цинк борати и слоевити силикати, треба да се обрне внимание на усогласувањето на густината и големината на честичките на секоја компонента. Процесот на пред дисперзија на матичните честички треба да се користи за да се избегне фазно одвојување предизвикано од разликите во густината.
· Квантификација на дисперзија: SEM слики во комбинација со софтвер ImageJ за пресметување на просечната големина на честички пондерирана површина; ТЕМ набљудување на дебелината на слојот на интерфејсот.
·Реолошка карактеризација: При динамичко фреквентно скенирање, наклонот на модулот за складирање (G') во опсегот на ниска фреквенција може да ја одрази структурата на мрежата за полнење; Појавата на еден полукруг во заплетот на Кол Кол укажува на добра дисперзија.
·Анализа на корелација на перформанси: Ограничениот кислороден индекс (LOI) е позитивно корелиран со фракталната димензија на делот за затегнување; Температурата на горење на топла жица (GWT) е директно поврзана со униформноста на дисперзијата.
Подобрување на дисперзибилноста намагнезиум хидроксидво пластика е систематски проект кој бара разгледување на три димензии: површинска термодинамичка модификација, контрола на реологијата на обработката и дизајн на формулација. Идниот тренд е да се развијат реактивни мултифункционални адитиви за да се постигне истовремена модификација и дисперзија на површината за време на обработката. Преку горенаведените сеопфатни стратегии, стапката на механичко задржување и ефикасноста на заштитување на пламенот на пластиката отпорна на пламен магнезиум хидроксид може значително да се подобрат, промовирајќи ја примената на материјали за отпорни на пламен без халогени во полиња со високи перформанси.
