納米氫氧化鎂改性的必要性
眾所周知,納米氫氧化鎂的用途非常廣泛,是一種新型的阻燃劑,今天我們來了解下納米氫氧化鎂為什么要做改性處理?
首先,納米氫氧化鎂的平均粒徑小,粒徑分布范圍寬,在0.5-8μm之間;比表面積大,通常在20-100m2/g;晶粒間具有很強的凝聚成團性,容易團聚形成粒徑為10-100μm的二次粒徑,和聚合材料的界面形成空隙,阻礙氫氧化鎂在聚合物材料中的分散。
其次,借助X光衍射可以發現,氫氧化鎂晶體在<101>方位的微觀內應力應變約在3×10-3-10-2之間,晶體的微管內應增大,意味著表面極性強,且帶有正電荷,具有親水性。如此一來,即使在氫氧化鎂被干燥之后,晶體內仍存在不可忽視的水分,難以和高分子材料相容,對材料的機械強度產生嚴重影響。因此,高分子聚合材料采用常溫合成的納米氫氧化鎂呈現的阻燃效果并不理想,還會大大降低材料的力學性能和強度。
另外,由于納米氫氧化鎂的比表面積比較大,有機聚合物中的添加量至少要大于60%才可以得到一定的阻燃效果。同時,過大的添加量可能降低聚合物材料的機械性能與物理性能,尤其是彎曲強度、抗張強度等機械強度的變化。為了制得阻燃級的納米氫氧化鎂,需要對其進行改性處理。
一般來說,采用表面活性劑進行改性處理,得到的氫氧化鎂的晶形結構規則、粒徑均勻、比表面積小,基本消除了表面極性,使得氫氧化鎂可以在有機聚合物材料中的相容性與分散性得到提高,進而發揮更好的阻燃作用,還可以充當補強劑的作用,提高有機材料的機械強度,使其可以廣泛應用于聚合物材料中。
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