高分散性氢氧化镁的形成机理与表征

Magnesium hydroxide is an important inorganic flame retardant materials, under the conventional production conditions, the surface polarity of magnesium hydroxide is strong, which is easy to form secondary aggregations. It is difficult to make Magnesium hydroxide disperse into organic substrate, when it used as flame retardant. In this study, bischofite (MgCl2.6H2O) is used as raw materials which is from the by-product of potash bischofite production in QingHai Salt Lake. The relationships between particle size, particle size distribution, specific surface area, morphologies and dispersion are investigated systematically by hydrothermal method. Then the influencing factors on dispersion, mechanisms of its formation ,characterization and preparation are determined. Such research at home and abroad had been worked, but the special study on the formation mechanism and high dispersion characterization of magnesium hydroxide was less. The successful results of this research can be used for supplying theory evidence, , enhancing product added value, accelerate the development of the magnesium hydroxide as flame retardant which also have more important significances.

氢氧化镁是一种较为重要的无机阻燃材料，常规条件下生产的氢氧化镁表面极性较强，易于团聚成二次粒子，用作阻燃剂时在有机基质中较难分散。本课题以工业钾肥副产物水氯镁石（MgCl2•6H2O）原料，研究通过水热法制取高分散性氢氧化镁的粒度、粒度分布、比表面积、形貌等物理指标与分散性的关系，确定影响分散性的机理，对氢氧化镁的分散性进行表征，进而研究制备高分散性能氢氧化镁的条件。 此类研究在国内外已有过工作基础，但是专门针对高分散性氢氧化镁的形成机理进行研究，并针对分散性能进行表征，从而指导对其分散性能优化这方面的研究工作较少。本项目的研究成功，可为利用盐湖钾肥工业生产中的副产物水氯镁石制备高分散性氢氧化镁提供理论依据，提高产品附加值，对加速我国氢氧化镁阻燃剂的发展有重要意义。

氢氧化镁有阻燃、抑烟、环保及热分解温度高等优点，是具有巨大市场潜力的聚合物阻燃剂之一。氢氧化镁用于阻燃剂的关键参数是颗粒大小、团聚程度、粒径分布。但常温条件下合成的氢氧化镁多为无定形晶体，表面极性较强，比表面积大，导致晶粒间有很强的凝聚成团性，易于团聚形成二次粒子，当它作为阻燃剂直接填充到塑料中时分散性和相容性都很差，因此不适合作为阻燃材料使用。.针对上述问题，项目组成员对水热法制备高分散性氢氧化镁进行研究。研究了水热法制备高分散性氢氧化镁粒度、粒度分布、比表面积、形貌等物理指标与分散性的关系，确定影响分散性的机理；利用扫描电子显微镜和X-射线衍射仪对所得氢氧化镁的表面形貌、组成等进行了表征和分析；研究制备高分散性能氢氧化镁的条件。.研究水热法制备改性氢氧化镁，探讨温度、水热介质、矿化剂浓度、水热时间对改性氢氧化镁晶体的影响，检测结果显示，在改性温度为220℃、水热介质为尿素、氢氧化钾浓度为2mol/L、水热时间为8h时，氢氧化镁团聚情况得到明显的改善，颗粒分布均匀，分散性提高。.研究将普通氢氧化镁进行预处理，然后再用表面改性剂（十二烷基苯磺酸钠）进行表面改性处理，另取一份氢氧化镁利用水热法制备粒度改性氢氧化镁。分别和聚苯乙烯混合并在混炼机上进行混炼，最后制成规格大小一样的成品。经验证表面活性剂改性过的氢氧化镁和聚苯乙烯的相容性好,并且表面改性处理的氢氧化镁含量达到60%时效果最佳。进行阻燃燃烧实验，发现表面改性处理的氢氧化镁和聚苯乙烯（PS）合成的复合材料阻燃效果好。.本研究为利用盐湖钾肥工业生产中的副产物水氯镁石制备高分散性氢氧化镁理论奠定理论基础和技术基础。