Υδροξείδιο του μαγνησίου (Mg(OH)2)χρησιμοποιείται ολοένα και ευρύτερα ως φιλικό προς το περιβάλλον ανόργανο επιβραδυντικό φλόγας σε πολυμερή όπως το πολυπροπυλένιο, το πολυαιθυλένιο και το νάιλον. Ωστόσο, η ομοιομορφία διασποράς του στην πλαστική μήτρα επηρεάζει άμεσα την απόδοση επιβραδυντικού φλόγας, τις μηχανικές ιδιότητες και τη σταθερότητα επεξεργασίας του σύνθετου υλικού. Αυτό το άρθρο διερευνά συστηματικά επαγγελματικές λύσεις για τη βελτίωση της διασποράς του υδροξειδίου του μαγνησίου από την άποψη της συμβατότητας διεπαφής, του μηχανισμού συσσωμάτωσης και της κινητικής επεξεργασίας.
Τα σωματίδια υδροξειδίου του μαγνησίου έχουν υψηλή επιφανειακή πολικότητα και ισχυρή υδροφιλικότητα, αλλά κακή συμβατότητα με υδρόφοβα πολυμερή και είναι επιρρεπή σε δευτερογενή συσσωμάτωση λόγω των δυνάμεων van der Waals. Τα αδρανή όχι μόνο γίνονται σημεία ελαττώματος τάσης, αλλά εμποδίζουν επίσης την απόδοση της απελευθέρωσης επιβραδυντικού φλόγας αερίου, οδηγώντας σε μείωση του δείκτη οξυγόνου του συστήματος. Η ουσία της βελτίωσης της διασποράς έγκειται στη μείωση της ενέργειας αλληλεπίδρασης μεταξύ των σωματιδίων, στην ενίσχυση του δεσμού διεπαφής μεταξύ των σωματιδίων και της μήτρας και στη χρήση της διατμητικής δύναμης επεξεργασίας για την επίτευξη της αποσύνθεσης και της συσσωμάτωσης των αδρανών.
Η χρήση αμινοσιλανίου (όπως KH-550) ή μερκαπτοσιλανίου για την επεξεργασία του υδροξειδίου του μαγνησίου μπορεί να σχηματίσει ένα υδρόφοβο στρώμα στην επιφάνειά του. Μετά την υδρόλυση του σιλανίου, το Si-OH συμπυκνώνεται με επιφανειακές υδροξυλομάδες Mg (OH) 2 για να σχηματίσει ομοιοπολικούς δεσμούς Si-O-Mg, μειώνοντας σημαντικά την επιφανειακή ενέργεια. Έρευνες έχουν δείξει ότι όταν ο ρυθμός εμβολιασμού υπερβαίνει το 60%, το μέγεθος διασποράς του υδροξειδίου του μαγνησίου σε ΡΡ μπορεί να μειωθεί από>10μm σε 1-2μm.
Τα λιπαρά οξέα όπως το στεατικό οξύ και το ελαϊκό οξύ μπορούν να υποστούν χημική προσρόφηση με την επιφάνεια του υδροξειδίου του μαγνησίου μέσω καρβοξυλικών ομάδων και οι μακριές αλυσίδες άνθρακα παρέχουν στερικό εμπόδιο. Μια πιο προηγμένη μέθοδος είναι η χρήση παραγόντων σύζευξης τιτανίου και εστέρα αλουμινίου, των οποίων η μοριακή δομή μπορεί να συνδυαστεί με ανόργανες και οργανικές φάσεις ταυτόχρονα και να σχηματίσει μια οργανική μονοστιβάδα στην επιφάνεια των σωματιδίων για να βελτιώσει τη ρευστότητα του τήγματος.
Με επί τόπου πολυμερισμό ή αντίδραση εμβολιασμού, αλυσίδες πολυμερών παρόμοιες ή συμβατές με τη ρητίνη μήτρας (όπως πολυακρυλική, εμβολιασμένη πολυολεφίνη μηλεϊνικού ανυδρίτη) εισάγονται στην επιφάνεια του υδροξειδίου του μαγνησίου. Αυτή η μέθοδος μπορεί να κατασκευάσει ένα «ευέλικτο στρώμα διεπαφής» για να μετριάσει την πίεση διεπαφής που προκαλείται από διαφορές στους συντελεστές θερμικής διαστολής.
Χρησιμοποιώντας έναν συν-περιστρεφόμενο εξωθητήρα διπλού κοχλία, κατασκευάζεται ένα πεδίο διάτμησης υψηλής αντοχής συνδυάζοντας μπλοκ ζύμωσης, οδοντωτούς δίσκους και άλλα εξαρτήματα. Η βελτιστοποίηση της διαμόρφωσης του κοχλία επιτρέπει στο υλικό να υποστεί πολλαπλούς κύκλους ανακατανομής διάτμησης συμπίεσης. Η προσθήκη ενός στατικού αναμικτήρα πριν από το καλούπι μπορεί να εξαλείψει περαιτέρω την ανομοιομορφία της θερμοκρασίας τήξης και του ρυθμού ροής.
Προσθέστε μερικάυδροξείδιο του μαγνησίουαπό την πλευρική θύρα τροφοδοσίας για να αποφύγετε την ανάμειξη με τη ρητίνη ταυτόχρονα, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε ανεπαρκή ενέργεια διάτμησης. Χρησιμοποιώντας μια συσκευή εξώθησης υπερήχων τύπου δίσκου λείανσης και χρησιμοποιώντας το φαινόμενο της σπηλαίωσης για τη διάσπαση των αδρανών, το μέγεθος της διασκορπισμένης φάσης μπορεί να μειωθεί περισσότερο από 30%.
Το υδροξείδιο του μαγνησίου αρχίζει να αποσυντίθεται πάνω από 340℃, επομένως η θερμοκρασία επεξεργασίας πρέπει να είναι κάτω από αυτό το όριο αλλά πάνω από τη θερμοκρασία πλήρους τήξης της ρητίνης. Για το σύστημα PP, συνιστάται να ρυθμίσετε τη θερμοκρασία κάννης σε τμήματα 180-200-190℃ (κεφαλή μήτρας) για να αποφύγετε την υπερβολική θερμοκρασία που προκαλεί αποκόλληση του τροποποιητή επιφάνειας.
Η προσθήκη 0,2-0,8% πολυμερούς διασποράς (όπως το συμπολυμερές μπλοκ πολυπροπυλενογλυκόλης πολυαιθυλενογλυκόλης) μπορεί να μειώσει το ιξώδες του τήγματος και να προωθήσει τη διαβροχή των σωματιδίων. Τα υπερδιακλαδισμένα πολυμερή παρουσιάζουν σημαντική στερεοχημική παρεμπόδιση λόγω της σφαιρικής τρισδιάστατης δομής τους, αποτρέποντας την επανασυσσωμάτωση.
Η φόρτωση λίγου υδροξειδίου του μαγνησίου σε πορώδες νανοδιοξείδιο του πυριτίου ή νανοσωλήνες άνθρακα για να σχηματιστεί μια δομή «πυρήνα-κέλυφος» ή «θαλάσσια νησίδα» μπορεί να αλλάξει τη μέθοδο στοίβαξης και να σχηματίσει ένα πιο ομοιόμορφο δίκτυο διανομής στη μήτρα.
Κατά την ανάμιξη με συνεργιστικά όπως ο βορικός ψευδάργυρος και τα στρωματοποιημένα πυριτικά άλατα, θα πρέπει να δίνεται προσοχή στην αντιστοίχιση της πυκνότητας και του μεγέθους των σωματιδίων κάθε συστατικού. Η διαδικασία προ της διασποράς μητρικών σωματιδίων θα πρέπει να χρησιμοποιείται για να αποφευχθεί ο διαχωρισμός φάσεων που προκαλείται από διαφορές πυκνότητας.
·Ποσοτικοποίηση διασποράς: εικόνες SEM σε συνδυασμό με λογισμικό ImageJ για τον υπολογισμό του μέσου μεγέθους σωματιδίων με σταθμισμένο εμβαδόν. Παρατήρηση TEM του πάχους του στρώματος διεπαφής.
·Ρεολογικός χαρακτηρισμός: Στη σάρωση δυναμικής συχνότητας, η κλίση του συντελεστή αποθήκευσης (G') στην περιοχή χαμηλής συχνότητας μπορεί να αντανακλά τη δομή του δικτύου πλήρωσης. Η εμφάνιση ενός μόνο ημικυκλίου στο οικόπεδο του Cole Cole δείχνει καλή διασπορά.
·Ανάλυση συσχέτισης απόδοσης: Ο περιοριστικός δείκτης οξυγόνου (LOI) συσχετίζεται θετικά με την κλασματική διάσταση του τμήματος εφελκυσμού. Η θερμοκρασία καύσης του θερμού σύρματος (GWT) σχετίζεται άμεσα με την ομοιομορφία της διασποράς.
Βελτίωση της διασποράς τουυδροξείδιο του μαγνησίουστα πλαστικά είναι ένα συστηματικό έργο που απαιτεί συνεκτίμηση τριών διαστάσεων: θερμοδυναμική τροποποίηση επιφάνειας, έλεγχος ρεολογίας επεξεργασίας και σχεδιασμός συνταγοποίησης. Η μελλοντική τάση είναι να αναπτυχθούν αντιδραστικά πολυλειτουργικά πρόσθετα για την επίτευξη ταυτόχρονης τροποποίησης της επιφάνειας και διασποράς κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας. Μέσω των παραπάνω ολοκληρωμένων στρατηγικών, ο ρυθμός μηχανικής συγκράτησης και η απόδοση επιβραδυντικής φλόγας των πλαστικών επιβραδυντικών φλόγας υδροξειδίου του μαγνησίου μπορούν να βελτιωθούν σημαντικά, προωθώντας την εφαρμογή υλικών επιβραδυντικών φλόγας χωρίς αλογόνο σε πεδία υψηλής απόδοσης.
