Maqnezium hidroksid (Mg(OH)₂)polipropilen, polietilen və neylon kimi polimerlərdə ekoloji cəhətdən təmiz qeyri-üzvi alov gecikdirici kimi getdikcə daha çox istifadə olunur. Bununla belə, plastik matrisdə onun dispersiya vahidliyi kompozit materialın alov gecikdirici səmərəliliyinə, mexaniki xassələrə və emal sabitliyinə birbaşa təsir göstərir. Bu məqalə interfeys uyğunluğu, yığılma mexanizmi və emal kinetikası baxımından maqnezium hidroksidinin dispersiyasını artırmaq üçün peşəkar həlləri sistematik şəkildə araşdırır.
Maqnezium hidroksid hissəcikləri yüksək səth qütblülüyünə və güclü hidrofilikliyə malikdir, lakin hidrofobik polimerlərlə zəif uyğunluq təşkil edir və van der Waals qüvvələrinə görə ikincil yığılmaya meyllidir. Aqreqatlar yalnız gərginlik qüsuru nöqtələrinə çevrilmir, həm də sistemin oksigen indeksinin azalmasına səbəb olan alov gecikdirici qazın buraxılmasının səmərəliliyinə mane olur. Dispersiyanın yaxşılaşdırılmasının mahiyyəti hissəciklər arasında qarşılıqlı təsir enerjisini azaltmaq, hissəciklər və matrisa arasında interfeys əlaqəsini gücləndirmək və aqreqatların parçalanması və birləşməsinə nail olmaq üçün emal kəsmə qüvvəsindən istifadə etməkdir.
Maqnezium hidroksidini müalicə etmək üçün amin silandan (KH-550 kimi) və ya merkapto silandan istifadə onun səthində hidrofobik təbəqə yarada bilər. Silanın hidrolizindən sonra Si-OH Mg (OH) ₂-nin səthi hidroksil qrupları ilə kondensasiya olunur və Si-O-Mg kovalent bağlar əmələ gətirir və səth enerjisini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Tədqiqatlar göstərdi ki, peyvənd dərəcəsi 60%-dən çox olduqda, PP-də maqnezium hidroksidinin dispersiya ölçüsü >10μm-dən 1-2μm-ə qədər azaldıla bilər.
Stearin turşusu və olein turşusu kimi yağ turşuları karboksil qrupları vasitəsilə maqnezium hidroksidinin səthi ilə kimyəvi adsorbsiyaya məruz qala bilər və uzun karbon zəncirləri sterik maneə yaradır. Daha təkmil üsul, molekulyar quruluşu həm qeyri-üzvi, həm də üzvi fazalarla eyni vaxtda birləşə bilən titan və alüminium ester birləşdirici maddələrdən istifadə etmək və ərimənin axıcılığını yaxşılaşdırmaq üçün hissəciklərin səthində üzvi monolayer yaratmaqdır.
In-situ polimerləşmə və ya peyvənd reaksiyası ilə maqnezium hidroksid səthinə matris qatranına oxşar və ya uyğun olan polimer zəncirləri (məsələn, poliakrilat, maleik anhidrid ilə aşılanmış poliolefin) daxil edilir. Bu üsul termal genişlənmə əmsallarındakı fərqlərin yaratdığı interfeys gərginliyini azaltmaq üçün "çevik interfeys təbəqəsi" qura bilər.
Birgə fırlanan iki vintli ekstruderdən istifadə edərək, yoğurma bloklarını, dişli diskləri və digər komponentləri birləşdirərək yüksək möhkəmlikli kəsmə sahəsi qurulur. Vida konfiqurasiyasının optimallaşdırılması materialın sıxılma kəsilməsinin yenidən bölüşdürülməsinin çoxsaylı dövrlərindən keçməsinə imkan verir. Kalıbdan əvvəl statik bir qarışdırıcı əlavə etmək, ərimə temperaturunun və axın sürətinin qeyri-bərabərliyini daha da aradan qaldıra bilər.
Bir az əlavə edinmaqnezium hidroksidqeyri-kafi kəsmə enerjisi ilə nəticələnə bilən qatranla dərhal qarışmamaq üçün yan qidalanma portundan. Taşlama diski tipli ultrasəs ekstruziya cihazından istifadə etməklə və aqreqatları parçalamaq üçün kavitasiya effektindən istifadə etməklə dispers fazanın ölçüsünü 30%-dən çox azaltmaq olar.
Maqnezium hidroksid 340 ℃-dən yuxarı parçalanmağa başlayır, ona görə də emal temperaturu bu həddən aşağı, lakin qatranın tam ərimə temperaturundan yuxarı olmalıdır. PP sistemi üçün, səthi dəyişdiricinin ayrılmasına səbəb olan həddindən artıq temperaturun qarşısını almaq üçün barel temperaturunu 180-200-190 ℃ (pilləli başlıq) bölmələrində təyin etmək tövsiyə olunur.
0,2-0,8% polimer dispersantının (məsələn, polietilen qlikol polipropilen qlikol blok kopolimeri) əlavə edilməsi ərimələrin özlülüyünü azalda və hissəciklərin islanmasını təşviq edə bilər. Hiperbudaqlı polimerlər sferik üçölçülü quruluşuna görə əhəmiyyətli sterik maneə nümayiş etdirir və yenidən birləşmənin qarşısını alır.
Bir qədər maqnezium hidroksidinin məsaməli nanosilikat və ya karbon nanoborucuqlarına “nüvə qabığı” və ya “dəniz adası” strukturu yaratmaq üçün yükləmək onun yığma metodunu dəyişdirə və matrisdə daha vahid paylama şəbəkəsi yarada bilər.
Sink borat və laylı silikatlar kimi sinergistlərlə birləşmə zamanı hər bir komponentin sıxlığına və hissəcik ölçüsünə uyğun olmasına diqqət yetirilməlidir. Sıxlıq fərqlərinin səbəb olduğu fazaların ayrılmasının qarşısını almaq üçün ana hissəciklərin əvvəlcədən dispersiya prosesindən istifadə edilməlidir.
·Dispersiyanın kəmiyyətinin müəyyən edilməsi: ərazinin çəkili orta hissəcik ölçüsünü hesablamaq üçün ImageJ proqramı ilə birləşdirilmiş SEM şəkilləri; İnterfeys təbəqəsinin qalınlığının TEM müşahidəsi.
·Reoloji xarakteristikası: Dinamik tezliklərin skan edilməsində aşağı tezlik diapazonunda saxlama modulunun (G ') mailliyi doldurucu şəbəkənin strukturunu əks etdirə bilər; Cole Cole süjetində tək yarımdairənin görünüşü yaxşı dispersiyadan xəbər verir.
·Performans korrelyasiya təhlili: Məhdudlaşdırıcı Oksigen İndeksi (LOI) dartılma hissəsinin fraktal ölçüsü ilə müsbət korrelyasiya edilir; İsti telin (GWT) yanma temperaturu birbaşa dispersiyanın vahidliyinə bağlıdır.
Dağılma qabiliyyətinin yaxşılaşdırılmasımaqnezium hidroksidplastikdə üç ölçünün nəzərə alınmasını tələb edən sistematik bir layihədir: səthin termodinamik modifikasiyası, emal reologiyasına nəzarət və formalaşdırmanın birgə dizaynı. Gələcək tendensiya emal zamanı eyni vaxtda səth modifikasiyası və dispersiyaya nail olmaq üçün reaktiv çoxfunksiyalı əlavələrin hazırlanmasıdır. Yuxarıda göstərilən hərtərəfli strategiyalar vasitəsilə maqnezium hidroksid alov gecikdirən plastiklərin mexaniki saxlama dərəcəsi və alov gecikdirici səmərəliliyi əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırıla bilər, yüksək performanslı sahələrdə halogensiz alov gecikdirici materialların tətbiqini təşviq edir.
