Магний гидроксиді (Mg(OH)₂)полипропилен, полиэтилен және нейлон сияқты полимерлерде экологиялық таза бейорганикалық жалынға қарсы зат ретінде кеңінен қолданылады. Дегенмен, оның пластикалық матрицадағы дисперсиялық біркелкілігі композициялық материалдың жалынға төзімділігіне, механикалық қасиеттеріне және өңдеу тұрақтылығына тікелей әсер етеді. Бұл мақала интерфейс үйлесімділігі, агломерация механизмі және өңдеу кинетикасы тұрғысынан магний гидроксидінің дисперстілігін арттыру үшін кәсіби шешімдерді жүйелі түрде зерттейді.
Магний гидроксиді бөлшектері жоғары беттік полярлыққа және күшті гидрофильділікке ие, бірақ гидрофобты полимерлермен нашар үйлеседі және ван-дер-Ваальс күштерінің әсерінен екінші реттік агломерацияға бейім. Агрегаттар кернеу ақауларының нүктелеріне айналып қана қоймайды, сонымен қатар жүйенің оттегі индексінің төмендеуіне әкелетін жалынға төзімді газды шығарудың тиімділігіне кедергі келтіреді. Дисперсияны жақсартудың мәні бөлшектер арасындағы өзара әрекеттесу энергиясын азайтуда, бөлшектер мен матрица арасындағы интерфейстік байланысты жақсартуда және агрегаттардың ыдырауы мен агрегациясына жету үшін өңдеудің ығысу күшін пайдалануда жатыр.
Магний гидроксидін өңдеу үшін аминосиланды (мысалы, KH-550) немесе меркаптосиланды пайдалану оның бетінде гидрофобты қабат түзуі мүмкін. Силан гидролизінен кейін Si-OH Mg (OH) ₂ беттік гидроксил топтарымен конденсацияланып, Si-O-Mg коваленттік байланыстар түзеді, беттік энергия айтарлықтай төмендейді. Зерттеулер көрсеткендей, егу жылдамдығы 60% асқанда, PP-дегі магний гидроксидінің дисперсиялық өлшемі >10мкм-ден 1-2мкм-ге дейін төмендеуі мүмкін.
Стеарин қышқылы және олеин қышқылы сияқты май қышқылдары карбоксил топтары арқылы магний гидроксидінің бетімен химиялық адсорбцияға ұшырауы мүмкін, ал ұзын көміртекті тізбектер стерикалық кедергіні қамтамасыз етеді. Неғұрлым жетілдірілген әдіс - молекулалық құрылымы бейорганикалық және органикалық фазалармен бір уақытта қосыла алатын титан мен алюминий эфирін біріктіретін агенттерді пайдалану және балқыманың ағынын жақсарту үшін бөлшектердің бетінде органикалық моноқабатты қалыптастыру.
In-situ полимерлеу немесе егу реакциясы арқылы матрицалық шайырға ұқсас немесе үйлесімді полимер тізбектері (мысалы, полиакрилат, малеин ангидриді егілген полиолефин) магний гидроксидінің бетіне енгізіледі. Бұл әдіс термиялық кеңею коэффициенттеріндегі айырмашылықтардан туындаған интерфейс кернеуін жеңілдету үшін «икемді интерфейс қабатын» құра алады.
Бірлесіп айналатын қос бұрандалы экструдердің көмегімен илеу блоктарын, тісті дискілерді және басқа компоненттерді біріктіру арқылы жоғары берік ығысу өрісі жасалады. Бұрандалы конфигурацияны оңтайландыру материалға қысу ығысуын қайта бөлудің бірнеше циклінен өтуге мүмкіндік береді. Қалыпқа дейін статикалық араластырғышты қосу балқыма температурасы мен ағын жылдамдығының біркелкі еместігін одан әрі жоя алады.
Біраз қосыңызмагний гидроксидішайырмен бірден араласпау үшін бүйірлік беру портынан алыңыз, бұл ығысу энергиясының жеткіліксіздігіне әкелуі мүмкін. Ұнтақтау дискі түріндегі ультрадыбыстық экструзия құрылғысын пайдалану және агрегаттарды бөлшектеу үшін кавитация әсерін пайдалану арқылы дисперсті фазаның өлшемін 30% -дан астам азайтуға болады.
Магний гидроксиді 340℃ жоғары ыдырай бастайды, сондықтан өңдеу температурасы осы шекті деңгейден төмен, бірақ шайырдың толық балқу температурасынан жоғары болуы керек. PP жүйесі үшін беттік модификатордың ажырауын тудыратын шамадан тыс температураны болдырмау үшін бөшке температурасын 180-200-190℃ (қалыпты басы) бөліктерінде орнату ұсынылады.
0,2-0,8% полимер дисперсті (мысалы, полиэтиленгликоль полипропиленгликоль блок-сополимер) қосу балқыманың тұтқырлығын азайтып, бөлшектердің сулануын жақсартады. Гипертармақталған полимерлер сфералық үш өлшемді құрылымына байланысты елеулі стерикалық кедергі көрсетеді, қайта агрегацияға жол бермейді.
Кейбір магний гидроксидін кеуекті нанокремний диоксиді немесе көміртекті нанотүтікшелерге «өзекті қабық» немесе «теңіз аралы» құрылымын қалыптастыру үшін жүктеу оның жинақтау әдісін өзгертіп, матрицада біркелкі тарату желісін құра алады.
Мырыш бораты және қабатты силикаттар сияқты синергистермен біріктіру кезінде әрбір компоненттің тығыздығы мен бөлшектерінің өлшеміне сәйкес келуге назар аудару керек. Тығыздық айырмашылығынан туындаған фазалардың бөлінуін болдырмау үшін аналық бөлшектерді алдын ала дисперсиялау процесін пайдалану керек.
·Дисперсиялық мөлшерлеу: аймақтың орташа өлшенген бөлшектер өлшемін есептеу үшін ImageJ бағдарламалық құралымен біріктірілген SEM кескіндері; Интерфейс қабатының қалыңдығын TEM бақылауы.
·Реологиялық сипаттама: Динамикалық жиілікті сканерлеуде төменгі жиілік диапазонында сақтау модулінің еңісі (G ') толтырғыш желісінің құрылымын көрсете алады; Коул Коул сюжетінде жалғыз жарты шеңбердің пайда болуы жақсы дисперсияны көрсетеді.
·Өнімділік корреляциялық талдау: Оттегінің шекті индексі (LOI) созылу қимасының фракталдық өлшемімен оң корреляцияланады; Ыстық сымның жану температурасы (GWT) дисперсияның біркелкілігіне тікелей байланысты.
дисперстілігін жақсартумагний гидроксидіпластмассадағы үш өлшемді қарастыруды талап ететін жүйелі жоба: беттік термодинамикалық модификация, өңдеу реологиясын бақылау және формуланың бірлескен дизайны. Болашақ тенденция өңдеу кезінде бір уақытта бетінің модификациясы мен дисперсиясына қол жеткізу үшін реактивті көп функциялы қоспаларды әзірлеу болып табылады. Жоғарыда аталған жан-жақты стратегиялар арқылы магний гидроксиді жалынға төзімді пластмассалардың механикалық ұстау жылдамдығы мен жалынға қарсы тиімділігін айтарлықтай жақсартуға болады, бұл галогенсіз жалынға төзімді материалдарды өнімділігі жоғары өрістерде қолдануға ықпал етеді.
