2020-08-29
阻燃劑是能使聚合物不容易著火和著火后使其燃燒變慢的一種工業(yè)助劑。在眾多的阻燃劑品種中，鹵素阻燃劑以其阻燃效果好、不影響材料物化性能而得到廣泛的應用。但是，加入鹵素阻燃劑的聚合物在燃燒時發(fā)煙量大、易放出腐蝕性氣體(如HCl、HBr等)和有害性氣體，容易造成二次危害。因此，當今世界的阻燃劑研究朝著無鹵化的方向發(fā)展。氫氧化鋁、氫氧化鎂阻燃劑在應用時是依靠化學分解吸熱以及釋放出水而起到阻燃作用的，具有無毒性、不腐蝕加工機械、分解后生成的氧化鋁、氧化鎂化學性質穩(wěn)定，因此不產(chǎn)生二次危害。隨著火災事故的頻繁發(fā)生以及由此帶來的重大的人員和財產(chǎn)的損失，我國已經(jīng)規(guī)定在修建地鐵等重要的建筑時使用的電線電纜必須是無鹵阻燃電線電纜，而隨著人們環(huán)境保護和自身安全意識的不斷提高，聚合物材料的無鹵阻燃必然稱為今后的發(fā)展方向。近年來，氫氧化鋁(ATH)阻燃劑是無機阻燃劑中應用最廣泛、用量最大的一種，而氫氧化鎂阻燃劑則是發(fā)展最快的一種。與氫氧化鋁相比，氫氧化鎂的分解溫度更高一些(氫氧化鋁為220℃左右，氫氧化鎂則在350~400℃)，更適合某些聚合物的加工要求，并且還有促進聚合物碳化的作用。因此近年來對氫氧化鎂阻燃劑的研究較多，應用領域也不斷擴大。
氫氧化鎂阻燃劑有兩種生產(chǎn)方式，一是利用化學合成的方法，即通過利用含有氯化鎂的鹵水、鹵礦等原料與苛性堿類在水介質中反應，生成的氫氧化鎂經(jīng)過過濾、洗滌干燥就可得到;另一種方式是通過天然礦物水鎂石經(jīng)過磨細到所需粒度制得。近年來世界氫氧化鎂等無機阻燃劑的用量在80萬噸/年，而且預計每年以10%左右的需求增長。
使用氫氧化鎂做阻燃劑又存在以下缺點：一是阻燃效率比較低，從而要求較高的添加量才能達到阻燃要求;二是其表面天然呈現(xiàn)“親水疏油”的性質，在有機高聚物中難以均勻地分散。因此，用水鎂石粉體填充聚合物材料時，聚合物材料的其它性能(如力學性能和加工性能等)嚴重惡化。解決這一問題的方法是對氫氧化鎂粉體在使用前進行超細粉碎、表面改性以及與其它阻燃劑進行協(xié)同阻燃。這一問題是制約我國氫氧化鎂阻燃劑發(fā)展的關鍵因素。
目前我國的化學法氫氧化鎂產(chǎn)量約為3萬噸/年，在國際上排不上名次(2010年我國生產(chǎn)各種氫氧化鎂的能力為3.0～4.5萬噸，日本為46萬噸，美國40萬噸，荷蘭20萬噸，意大利15萬噸)，可以用做阻燃劑的就更少，僅幾千噸，而且大部分不能對聚合物進行單獨阻燃;另一方面，目前我國使用的全部無毒、低煙無鹵阻燃劑仍依賴進口，雖然近年阻燃劑的價格有所下降，然而進價仍然達到1.1～1.5萬元/噸，僅電纜業(yè)年需求量就達1萬噸，。
水鎂石的主要成分為氫氧化鎂，是一種層狀結構的氫氧化物，屬三方晶系，解理(0001)極完全。常見的構造有塊狀、球狀及纖維狀，是迄今為止自然界發(fā)現(xiàn)的含鎂量最高的一種礦物。我國的水鎂石礦主要出產(chǎn)于遼寧省、陜西省和河南省，總儲量約2400萬噸。用水鎂石生產(chǎn)阻燃劑與化學法生產(chǎn)的氫氧化鎂相比較，具有成本低廉的優(yōu)點。
具有抑煙、抑制熔滴、環(huán)保等一系列優(yōu)點
本項目經(jīng)過多年對使用水鎂石礦通過超細粉碎和表面改性制備高檔氫氧化鎂阻燃劑進行了一系列的研究，成功的制備出可以滿足PVC阻燃用的超細活性氫氧化鎂阻燃劑。該產(chǎn)品可以單獨用于阻燃PVC塑料，。同時，該技術具有生產(chǎn)工藝先進、生產(chǎn)成本較國內同類成本低、質量高、生產(chǎn)過程中沒有廢水廢渣產(chǎn)生和排放等優(yōu)點。因此，該產(chǎn)品具有廣闊的市場前景。
需要指出的是，塑料的品種眾多，對于不同的塑料品種在不同應用領域的不同要求，需要采取不同的改性措施(即不同的改性劑種類和用量)。這一方面需要根據(jù)用戶的要求不斷進行技術試驗和調整。但是該調整不需要進行設備和工藝流程的變化，只需要改性工藝的研發(fā)。
同時，根據(jù)用戶的要求，可以制備出部分經(jīng)過簡單的表面改性處理的超細氫氧化鎂粉，與其他種類的阻燃劑(如有機阻燃劑)復合阻燃。
該項目于2006年在遼寧省葫蘆島市建設生產(chǎn)線1條，產(chǎn)能為3000噸/年，并于2007年5月投產(chǎn)。相關成果通過了葫蘆島市科委組織的科技成果鑒定，鑒定結果為技術水平達到國內領先水平。但是因為該廠經(jīng)營不善，經(jīng)濟效益不佳。
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