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溫度對氫氧化鎂晶體結構的影響 溫度對氫氧化鎂晶體結構的影響
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溫度對氫氧化鎂晶體結構的影響

【摘要】:近年來國內對氫氧化鎂的研究如火如荼進行著,高純阻燃級氫氧化鎂成了大家關心的問題。但是,具體什么規格的氫氧化鎂可以做阻燃劑被應用于高分子領域,成為大家研究的問題。本人經過大量的試驗,通過不同水熱溫度條件,得出氫氧化鎂晶體結構的變化。并得出溫度對氫氧化鎂晶體生長的機理。

【關鍵詞】: 氫氧化鎂 水熱 晶體  溫度   

                      1、前言

     近幾年來,隨著環保的呼聲越來越高,氫氧化鎂作為一種添加型阻燃劑,被得到廣泛的關注。但是具體什么規格的氫氧化鎂可以做為阻燃劑使用,成為大家關心的話題。以前人們認為只要是氫氧化鎂就可以作為阻燃劑使用,但是根據實際的應用來看,并不是如此。有很多因素制約著氫氧化鎂的阻燃效果:純度、雜質含量、水分、粒徑分布、SEM、BET、XID等等好多方面都制約氫氧化鎂的阻燃效果。

     我國現階段氫氧化鎂的生產方法很多,傳統的水鎂石經過物理的辦法粉碎,超細化改性處理,是國內應用最多最廣泛的使用方法。化學合成的氫氧化鎂國內也有很多做。有氨法循環合成、氫氧化鈣法、氫氧化鈉法等。但是不管哪一種方法都要精心的處理,使其符合阻燃要求。而實際上國內化學法氫氧化鎂的生產還屬于粗放型的工藝。得出的氫氧化鎂純度很高,但是很難被應用于高分子領域,主要是相容性和加工性能太差。超細化改性處理后,加工過程會發黃等現象。

     本人經過大量的試驗研究,特殊晶體結構的氫氧化鎂才可以做阻燃劑使用。一般的化學反應得到的氫氧化鎂都是六角片狀的結構,團聚現象嚴重,制約了氫氧化鎂的物理性能,解除團聚成為大家研究的問題。怎樣消除氫氧化鎂界面間的張力,降低分子間的表面能,成為研究的重點。本人經過大量的試驗,得出溫度對氫氧化鎂晶體結構的變化的影響。               

                   2 、試驗

1、 試驗原理

采用氫氧化鈉和氯化鎂反應,沉淀得到氫氧化鎂

   2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2  +2NaCl

2、 原料

鹵水:當地曬鹽后的廢液,主要成分含有氯化鎂

液堿:工業32%的氫氧化鈉 濰坊昊邦鹽化股份有限公司生產

3、 儀器設備

沉淀反應釜  水熱反應釜  壓濾機 閃蒸干燥機 激光粒度分析儀  SEM測試儀  XID衍射儀

4、 過程

預先測定液堿的摩爾濃度和鹵水中鎂離子的摩爾濃度,兩種原料按照一定的濃度配比,在40-50度的環境下滴定反應,滴定時間為90分鐘,滴定完成后,陳化20分鐘,將物料全部轉進水熱反應釜,給其一定的條件,讓其晶核生長。具體水熱條件如下:

試驗

溫度(οС

壓力(mpa)

總體積(L)

保溫時間

試驗一

120

0.1

6500

5h

試驗二

175

0.5

6500

5h

試驗三

200

1.0

6500

5h

試驗完成后,對所得產品進行SEM分析,結果如下:

 

試驗一SEM

 

試驗二SEM

 

試驗三SEM

 

由SEM可以看出,溫度對氫氧化鎂晶體結構有著很大的影響,隨著溫度的升高,氫氧化鎂的晶體表面張力越來越小,界面間的表面能逐漸被消除,顆粒間的團聚現象得到改善,分散性較好。其次,隨著溫度的升高,顆粒的規則度越來越好,六角片狀的結構越加規則。再次,隨著溫度的升高,氫氧化鎂的粒徑越來越大,完全符合晶體的生長學。另外,在試驗中還發現,水熱前料漿的粘度比較大,過濾困難,水熱后,隨著水熱溫度的提高,物料粘度降低,過濾時間會大大縮短。

     最終,通過此次試驗,得出以下結論:溫度對氫氧化鎂的晶核生長有著至關重要的作用,只有在特定的溫度和壓力下才能培養出適用于阻燃領域的六角片狀氫氧化鎂。

參考文獻

1、高分散性正泰分布氫氧化鎂研究進展     鄭小剛  李海民

2、PH 值對氫氧化鎂生長的影響    李秋菊 劉華彥 盧晗峰 等

3、多組分協效低煙阻燃無鹵電纜料的研究   柳先有  雷華

4、無鹵阻燃電纜料中阻燃劑的選擇與配合  孫俊超

5、水滑石晶體長厚比及晶體尺寸控制方法的研究  馮桃 李殿卿 Evans D .G  段雪


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發布時間:2018-09-26 15:58:36

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