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氢氧化镁在阻燃玻璃钢中的应用

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玻璃纤维增强聚脂,又称聚酯玻璃钢,其主要成分之一是由一种不饱和聚酯树脂和玻璃纤维组成。因具有易加工、质量轻、强度高、耐腐蚀、电热性能好、成本低等特点,广泛应用于工业、建筑、交通、矿山等领域。然而,聚酯树脂制成的玻璃钢是可燃的,20%是不饱和树脂的燃烧氧指数(LOI),因而实际使用中就需要增强玻璃钢的阻燃性能。

以往,含卤有机阻燃剂、含卤有机阻燃剂+Sb2O3等是以往使用最多的方法,但在燃烧时会释放大量的黑烟与有毒气体,已逐渐被限制使用。近年来,人们出于对防火与生命财产安全的考虑,对具备无卤、抑烟、阻燃等性能的聚酯玻璃钢的需求越来越迫切。因此,一种新的无机阻燃剂——氢氧化镁已经得到越来越广泛的应用。

以往在阻燃玻璃钢中,氢氧化铝(ATH)是使用最多的无机阻燃剂,同时具备添加、无毒害、阻燃、抑烟等多种优点,但ATH阻燃剂的缺点为耐热温度较低,受热温度地域205℃是稳定的,一旦超过220℃即发生分解。因此,在使用这一类聚酯玻璃钢时要注意205℃这一温度界限,使用范围受到一定的限制。

与氢氧化铝相比,氢氧化镁的阻燃与消烟机理和氢氧化铝的极为相似,但氢氧化镁具有多种氢氧化铝不具备的突出优点。

首先,氢氧化镁的分解温度较高,受热至340℃才开始分解成H2OMgO,不仅阻燃效果好,还能够满足市场对耐温较高的阻燃玻璃钢的需求。

其次,氢氧化镁分解生成的活性MgO极易吸收自由基和碳,进而可以延迟材料引燃的时间。其催化氧化功能可以减少烟的生成与逸出速度。

同时,氢氧化镁的抑烟能力是氢氧化铝的一倍,可以更好地避免燃烧时对环境的污染。而且氢氧化镁的加工流程短、生产成本较低,市售价只有氢氧化铝的一半,但阻燃效果相当于添加等量的氢氧化铝。

此外,经偶联剂改性处理后的氢氧化镁,可以增加其在聚酯玻璃钢内的添加量,有助于提高氧指数值,进一步降低成本。且单独使用氢氧化镁作为聚酯玻璃钢的阻燃剂也是可行的。

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