مادة مثبطة للهب غير عضوية – هيدروكسيد المغنيسيوم

مثبطات اللهب هيدروكسيد المغنيسيوم لديها درجة حرارة تحلل عالية (340 درجة مئوية ~ 450 درجة مئوية)، ومنتجات التحلل الحراري هي MgO وH2O. لا يطلق أي مواد سامة أو ضارة ولا يسبب أي ضرر للبيئة وصحة الإنسان. ولذلك، أصبحت مثبطات اللهب هيدروكسيد المغنيسيوم واحدة من مثبطات اللهب غير العضوية الأكثر شعبية في الوقت الحاضر، ولها آفاق تطبيق واسعة.

يحتوي هيدروكسيد المغنيسيوم على بنية طبقات خاصة، مما يجعله يُظهر تسييلًا ممتازًا وطاقة سطحية منخفضة، ويلعب دورًا جيدًا في تثبيط اللهب وإزالة الدخان للمواد البلاستيكية. يبدأ هيدروكسيد المغنيسيوم في التحلل إلى أكسيد المغنيسيوم والماء عند تسخينه عند 340 درجة مئوية. عندما تتحلل تمامًا، يمكن أن تصل درجة الحرارة إلى 490 درجة مئوية. يمتص كمية كبيرة من الطاقة الحرارية أثناء التحلل. آلية مثبطات اللهب المحددة هي:

(1) يتمتع هيدروكسيد المغنيسيوم بقدرة حرارية كبيرة، ويمتص كمية كبيرة من الحرارة عندما يتحلل حرارياً، ويطلق كمية كبيرة من بخار الماء في نفس الوقت، مما لا يقلل من درجة حرارة سطح المادة فحسب، بل يقلل أيضًا من درجة حرارة سطح المادة. توليد المواد الجزيئية الصغيرة القابلة للاشتعال.

(2) يمكن أيضًا أن تغطي كمية كبيرة من بخار الماء الناتج عن التحلل الحراري سطح المادة، مما يقلل من تركيز الأكسجين في الهواء على سطح الاحتراق، وبالتالي يعيق احتراق المادة.

(3) يعتبر أكسيد المغنيسيوم الناتج عن التحلل الحراري لهيدروكسيد المغنيسيوم مادة حرارية جيدة. لا يمكنها فقط تغطية سطح المادة، ولكن أيضًا تعزيز كربنة مادة البوليمر، وتشكيل طبقة متفحمة لمنع دخول الحرارة والهواء، وبالتالي منع الاحتراق بشكل فعال.

(4) يعمل هيدروكسيد المغنيسيوم كمحفز لتفاعل الأكسدة والاختزال ويمكن أن يعزز تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية الاحتراق؛ يمكن لأكسيد المغنيسيوم الناتج عن التحلل أن يحيد ثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد النيتروجين الناتج أثناء عملية الاحتراق، وبالتالي يقلل من إطلاق الغازات السامة والضارة.

تحضير هيدروكسيد المغنيسيوم مثبطات اللهب

1. طريقة التكسير الفيزيائي

طريقة التكسير الفيزيائي هي طريقة تستخدم طرقًا ميكانيكية أو فوق صوتية لسحق وسحق المعادن الطبيعية (معظمها من البروسيت) للحصول على هيدروكسيد المغنيسيوم ضمن نطاق حجم الجسيمات المطلوب. على الرغم من أن طريقة الطحن الفيزيائي تستخدم لتحضير هيدروكسيد المغنيسيوم بعملية بسيطة ومنخفضة التكلفة، إلا أن هيدروكسيد المغنيسيوم المحضر يتميز بنقاء منخفض وتوزيع غير متساوٍ لحجم الجسيمات. وعادةً ما يتطلب الأمر استخدام طرق طحن خاصة أو إضافة مواد مساعدة للطحن (أو مشتتات) أثناء عملية الطحن. ) للحصول على هيدروكسيد المغنيسيوم عالي الجودة. ولذلك، فإن تطبيقه الصناعي وتطويره مقيد إلى حد كبير.

2. طريقة المرحلة الكيميائية الصلبة

تحضير هيدروكسيد المغنسيوم بطريقة الطور الصلب هي عملية يتم فيها خلط أملاح فلزية صلبة وهيدروكسيدات فلز بنسبة معينة مطحونة ومكلسة، ويحدث تفاعل الطور الصلب للحصول على منتج هيدروكسيد المغنسيوم. تتميز هذه الطريقة بخصائص العملية البسيطة والتكلفة المنخفضة، ولكنها أيضًا بها عيوب مثل انخفاض نقاء المنتج، وسهولة التكتل، وأداء التشتت الضعيف، ونادرا ما يتم استخدامها في الإنتاج الصناعي الفعلي واسع النطاق.

3. كروماتوغرافيا البخار الكيميائي

تتمثل طريقة الطور الغازي لتحضير هيدروكسيد المغنيسيوم في استخدام غاز الأمونيا كمادة مرسبة، وتمرير غاز الأمونيا مباشرة إلى محلول يحتوي على Mg2+ لتحضير هيدروكسيد المغنيسيوم. يتم تحضير هيدروكسيد المغنسيوم بطريقة الطور الغازي، وتتأثر جودته بعوامل مثل معدل تدفق غاز الأمونيا، وكثافة التحريك، ودرجة حرارة التفاعل. في عملية تحضير مثبطات اللهب هيدروكسيد المغنيسيوم من خلال طريقة الطور الغازي، نظرًا لتركيز الأمونيا المستقر، يتمتع المنتج بمزايا النقاء العالي وحجم الجسيمات الموحد وأداء التشتت الجيد؛ في الوقت نفسه، لا يتم إدخال أي رطوبة أثناء إدخال غاز الأمونيا، والهيدروجين الناتج. تركيز ملاط أكسيد المغنيسيوم مرتفع، وتتطلب عملية الإنتاج مساحة صغيرة، وإنتاجية معدات الوحدة عالية. إلا أنها تتطلب معدات وتكنولوجيا عالية، كما أنها عرضة لمشكلة انتشار الأمونيا والتلوث البيئي.

4. طريقة الكروماتوغرافيا السائلة الكيميائية

تحضير هيدروكسيد المغنيسيوم بطريقة الطور السائل يستخدم ملح المغنيسيوم كمادة خام رئيسية، ويتفاعل مع مادة قلوية تحتوي على أيونات الهيدروكسيد (OH-) لتكوين راسب هيدروكسيد المغنيسيوم، الذي يتم بعد ذلك غسله وتجفيفه للحصول على المنتج. . يمكن تقسيم طرق الطور السائل إلى طرق الترسيب المباشر، والطرق الحرارية والمائية، وطرق التقطير الأزيوتروبي، والطرق الكيميائية بالموجات فوق الصوتية، والطرق بمساعدة الميكروويف.