氢氧化镁阻燃剂表面化学改性常用药剂和工艺

氢氧化镁阻燃剂表面化学改性常用药剂和工艺

氢氧化镁作为高分子聚合物的阻燃剂，最重要的是要与高分子聚合物良好兼容，实现均匀分散，最终达到阻燃的目的。但氢氧化镁具有亲水疏油的表面性质以及高表面能，填充到材料中所引起的复合材料性能恶化，因此，必须通过表面改性处理改善氢氧化镁阻燃剂在有机树脂中的相容性和分散性。

氢氧化镁表面化学改性是利用表面化学法即有机分子中的官能团或其他无机凝胶分子在氢氧化镁粉体表面的吸附或发生化学反应对颗粒表面进行包覆，能够提高氢氧化镁在高分子材料中的分散度和相容性。

表面化学改性氢氧化镁的方法工艺流程简单，操作易于控制，生产成本低，对环境污染小，因此，适用范围较广。

1、氢氧化镁表面化学改性常用药剂

常用的表面改性剂主要有偶联剂（硅烷偶联剂和钛酸酯、铝酸酯偶联剂等）和阴离子表面活

性剂（高级脂肪酸及其衍生物）。

（1）偶联剂

偶联剂处理是目前氢氧化镁表面改性最常用的改性方法，常用的偶联剂有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂等，其中最常用的是硅烷偶联剂。

硅烷偶联剂是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物，一般采用干法加入氢氧化镁进行改性。钛酸酯偶联剂能与无机物表面羟基起反应，从而达到化学偶联的目的。

除上述两种偶联剂外，也采用稀土或稀土复合偶联剂、铝酸酯偶联剂对氢氧化镁进行表面改性，改性后的Mg（OH）2能使高分子材料的物理机械性能和加工流动性能得到较大的改善。

（2）阴离子表面活性剂

阴离子表面活性剂主要是高级脂肪酸及其衍生物，一方面含有亲水基团，可与氢氧化镁表面的羟基发生作用，多个亲水基团链接到氢氧化镁表面，提高吸附牢度;另一方面，高分子聚合物属于长链分子，其高分子链可以起到空间位阻作用，降低氢氧化镁的团聚，形成粒径较小的粒子。与有机树脂基体相容，长时间使用，不易脱附，阴离子表面活性剂成为一种很有应用前途的改性剂，受到了越来越多的关注。

目前，使用表面活性剂对氢氧化镁改性研究的报道比较多，对改性效果和改性机理的研究也相对比较成熟。特别是硬脂酸改性氢氧化镁是否存在表面饱和现象，改性剂同氢氧化镁作用的方式（脂化反应、酸碱反应或二者兼有）和改性机理等问题也有了初步的结论。

（3）改性剂复配

使用两种或以上不同的改性剂复配对超细氢氧化镁进行干法改性，有望达到更好的改性效果。不同类型的改性剂复配，可以充分发挥各自的优势，形成互补，在实践中表现出良好的改性效果，具有很好的发展前景。

2、氢氧化镁表面化学改性工艺

在氢氧化镁的表面化学改性中通常采用干法和湿法。干法改性一般以偶联剂作为改性剂，偶联剂大多耐水性差，只能在惰性有机溶剂中溶解稀释使用;阴离子表面活性剂在水中稳定性很好，一般均选用湿法。

我国有着丰富的镁资源，具有得天独厚的资源优势和良好的市场前景，氢氧化镁作为一种极具发展潜力的环保型绿色无机阻燃剂，受到各国重视，有关研究、合作开发、生产活动十分活跃，可以预见，将超细化、表面改性、协同阻燃技术有机结合使用是今后氢氧化镁改性研究的重要发展方向。

参考资料：兰生杰. 氢氧化镁表面改性机理及其在EVA中的应用研究[D]. 2017.

逯登琴, 王金庆, 刘国旺,等. 氢氧化镁阻燃剂改性研究现状[J]. 盐业与化工, 2016, 10(10):9-9.