氢氧化镁作为PVC塑胶布阻燃剂的作用机制
河北镁熙生物有限公司表示,氢氧化镁通过吸热降温、稀释气氛、形成保护层和中和有害气体等多重机制,有效提升了PVC塑胶布的阻燃性能。合理设计氢氧化镁的品种、添加量和复配体系,可以在环保、安全和性能三方面实现最佳平衡。
1、为什么PVC塑胶布需要阻燃?
PVC本身具有一定的阻燃性,因为它含有氯元素。但在实际应用中,特别是制成塑胶布这种大面积柔性材料时,由于添加了大量的增塑剂、填充剂等助剂,其阻燃性能会大幅下降,因此必须额外添加阻燃剂以确保安全性,比如:防火布、建筑围挡膜、电缆护套布、广告喷绘布。
氢氧化镁(Mg(OH)₂)作为一种无卤环保型阻燃剂,在PVC塑胶布中得到了越来越广泛的应用。
2、阻燃作用机制详解
(1)吸热降温
当PVC塑胶布受到高温或火焰攻击时,氢氧化镁首先分解,大量吸收热量。
这个吸热过程降低了周围材料的温度,从而延缓PVC材料本身的热解和燃烧速度。
(2)释放水蒸气,稀释可燃气体
分解释放出大量水蒸气(H₂O气体),可稀释燃烧区的氧气和可燃气体浓度。
这相当于形成了一个局部窒息环境,使火焰不易蔓延。
(3)形成氧化镁保护层
分解生成的氧化镁是一种耐高温的白色陶瓷性物质,可以覆盖在材料表面。
这层氧化镁薄膜能够阻隔氧气扩散,同时保护内部未燃烧的PVC材料。
(4)与HCl协同作用
PVC燃烧时会释放有毒的HCl气体,氢氧化镁分解后的氧化镁有一定的吸附和中和HCl的功能,减少有害气体排放。
3、氢氧化镁阻燃优势总结
氢氧化镁在的分解温度较高,适合PVC的加工温度,不会在成型过程中提前分解;分解释放大量水蒸气,可以稀释燃烧区域的氧气和可燃气体浓度,抑制火焰蔓延;同时生成的氧化镁薄膜可以覆盖在材料表面,起到隔热和隔氧的双重保护作用;此外,氢氧化镁还能一定程度上吸附PVC燃烧释放的有害HCl气体,降低烟雾和毒性释放。最重要的是,它不含卤素,符合环保法规要求,如ROHS和REACH标准。
4、注意事项
高添加量需求:通常要达到20%以上的添加量(相对于PVC树脂),才能实现有效阻燃,但会影响塑胶布的柔韧性和加工流动性。
粒径与分散性:需要使用表面改性的、粒径适中的氢氧化镁,以免导致制品表面粗糙或加工难度增加。
配方平衡:常与其它阻燃协同剂(如磷系阻燃剂)搭配使用,以在保证阻燃性能的同时兼顾机械性能和经济性。