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一种新型镁基阻燃剂——水菱镁石

    发布时间:2022-06-17人气:来源:www.xzddxc.com


一、简介

水菱镁石是一种稀贵的高镁矿物,其主要成分为水合碱式碳酸镁,质地纯正,色泽洁白,杂质含量低。在富产菱镁石的西藏班戈湖,水菱镁石储量在一亿吨以上。水菱镁石化学组成由MgO、CO2和H2O组成,其比例4:3:4,相当于3MgCOMg(OH)·3H2O,俗称天然白镁氧。



表一 水菱镁矿主要性能参数


二、热分解特性和阻燃机理

HM在220~240℃开始分解,至650℃左右分解完全,在150~650℃温度区间内发生总吸热量约为889.8J/g多段分解反应。在350℃前脱去结晶水,生成含碳酸根的非晶态镁化合物,随后脱去结构水,并在350~550℃内开始脱去碳酸根释放出CO2生成方镁石。由于HM起始分解温度高于Al(OH)3的180~200℃,水菱镁石可用于加工温度更高的高分子材料;而且相对Al(OH)3和Mg(OH)2,其可在更大温度范围内降低高分子材料的可燃性。

在热量作用下,水菱镁石能够先后释放出H2O和CO2,这些分解释放过程可以吸收大量热量,从而降低阻燃聚合物材料表面火焰的温度,延缓其降解或使之难燃;同时产生的水蒸气和CO2可以覆盖火焰,降低燃烧区可燃气体和氧气的浓度;此外分解剩余的MgO可以在聚合物表面形成热传质屏障层,阻碍聚合物基体的继续分解;氧化镁还可以中和燃烧过程中所产生的酸性和腐蚀性气体。新生的耐火金属氧化物(MgO)具有较高的活性,它会催化聚合物的热氧交联反应,在聚合物表面形成一层炭化膜,炭化膜会减弱燃烧时的传热、传质效应,从而起到阻燃的作用。


三、应用特性

(1)用于阻燃剂、填充剂、中和处理剂

通过工业加工的水菱镁矿粉末可以用来填充在电线、电缆的聚氯乙烯、聚烯烃、聚丙烯、聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酰胺中,起到阻燃的作用。

(2)制备氧化镁产品

天然水菱镁矿石经预处理、煅烧、粉碎、水合、碳酸化、热解、沉淀、再煅烧等加工流程可以制得高活性氧化镁粉末。根据各领域的需要,可制得普通级轻质活性氧化镁、硅钢片专用氧化镁、纳米级氧化镁、医用级氧化镁、磁性氧化镁、纳米氧化镁保护膜等。

(3)用作烟气脱硫剂

水菱镁矿易溶于包括硫酸、盐酸、硝酸等许多无机强酸中,故水菱镁矿可用作烟气脱硫剂。

(4)其他水菱镁矿经煅烧后的产品

可用作动物饲料添加剂,可以防止牧区由于牛羊等动物因缺乏镁元素诱发的牧草眩晕症。


西藏大德集团是一家致力于水菱镁绿色功能粉体生产、研发、应用的科技密集型企业,集团下辖西藏中鑫投资有限公司、西藏大德材料科技有限公司、西藏兆德镁业有限公司、常州沃德阻燃材料科技有限公司。集团于2019年取得西藏那曲班戈湖(III)水菱镁矿开采许可证,在藏青工业园内建有西藏大德水菱镁科技产业园,建有一条万吨级水菱镁功能粉体生产线,以及一条万吨级高活氧化镁生产线,现已成功达产。

目前,集团已成功开发出水菱镁DS-G04(D50≤1.5um,D97≤4um)、水菱镁DS-G06(D50≤2.5um,D97≤6um)以及对应的改性水菱镁功能粉体,轻质氧化镁(DM-M93/M95,DM-Z90/92)、活性轻质氧化镁(DM-H120/150/180,DM-Z80/120)以及高纯氧化镁(≥99.0%)、高纯氢氧化镁(≥99.0%)等。

未来我们将紧跟市场需求,不断调整产品结构,优化生产工艺,开发性能优异、质量稳定的环保型镁基产品,推助镁产业链全面发展。



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