摘要:河北镁熙生物有限公司表示,氢氧化镁(Mg(OH)₂)作为无锑阻燃剂在PVC(聚氯乙烯)中的作用机制,主要体现为物理阻燃和抑烟减毒两个方面。下面系统地解析其在PVC中的阻燃作用机制:
河北镁熙生物有限公司表示,氢氧化镁(Mg(OH)₂)作为无锑阻燃剂在PVC(聚氯乙烯)中的作用机制,主要体现为物理阻燃和抑烟减毒两个方面。下面系统地解析其在PVC中的阻燃作用机制:
一、主要作用机制
1、吸热分解,降低燃烧温度
在约330℃时,氢氧化镁开始热分解,吸收大量热量:
Mg(OH)2→MgO+H2O↑
这个反应强烈吸热,可延缓PVC材料的温度升高;
进而抑制热裂解和可燃气体的产生。
2、释放水蒸气,稀释可燃气体与氧气
反应释放的水蒸气能:
稀释火焰区中的可燃气体(如HCl、CH₄、烷类);
降低火焰中的氧气浓度;
进而减缓燃烧反应的强度和扩散速度。
3、形成氧化镁残渣,隔热阻燃
热分解后生成的氧化镁:
在燃烧表面形成一层陶瓷状保护壳;
具有良好的隔热、隔氧和阻气功能;
阻止PVC深层材料的进一步热分解与燃烧。
二、对PVC燃烧行为的具体影响
降低火焰传播速率:水蒸气稀释+吸热降温
减少烟雾和有毒气体释放:Mg(OH)₂不含卤素,不产生二恶英或有毒金属氧化物
降低热释放速率(HRR):吸热分解+残渣形成屏障
提高LOI(极限氧指数):提升材料的自熄性
增强炭层的稳定性:氧化镁稳定、不易挥发,有助形成保护层
三、与锑系阻燃剂的区别
机制不同:氢氧化镁通过吸热、放水蒸气和生成MgO形成物理阻燃屏障;锑系则依赖与卤素反应中断燃烧链。
环保性更优:氢氧化镁无毒无卤,符合环保法规,而锑系有一定毒性和环境风险。
使用配方不同:氢氧化镁需较高添加量,可能影响力学性能;锑系用量低但需配合卤系阻燃剂,无法用于无卤体系。
烟雾表现:氢氧化镁抑烟效果好,不释放有毒烟气,而锑系阻燃剂在燃烧时可能生成有害物质。
四、协同与优化
为提高其在PVC中的综合性能,常结合以下手段:
表面改性:用硅烷、硬脂酸处理提高分散性;
复配技术:与磷系、氮系或硅系阻燃剂形成协同作用;
微纳米化:提高反应表面积,提升效率;
配方调控:控制添加量,平衡阻燃性能与机械强度。
来源:老尹说科学