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原位聚合改性氢氧化镁在EVA中的应用(上)

摘 要：通过苯乙烯在氢氧化镁颗粒表面的原位聚合，由化学改性法提高了颗粒表面的憎水性和亲油性，DSC和熔体流动速造纸机率等测定结果表明：经化学改性提高了氢氧化镁样品的热宁波材料所联合国家电宁波电力公司和浙江海盐供电公司在大型输电塔架和变电设施上进行了大范围示范利用分解温度，使其吸水性明显下降，在乙烯—醋酸乙烯酯共聚物(EVA)基体树脂中的分散性得到改善；SEM观察发现采用原位聚合改性后的氢氧化镁与EVA基体树脂的相容性明显优于未改性氢氧化镁。将其填充EVA，明显改善了材料的力学性能和加工性能，材料的断裂伸长率提高4倍以上。

关 键 词：氢氧化镁；苯乙烯；原位聚合；乙烯—醋酸乙烯酯共聚物

在高分子阻燃材料的开发应用中，用氢氧化镁粉体填充高分子材料已成为一种简便有效的改性方法。氢氧化镁是一种无机化合物，具有阻燃、消烟、阻滴、安全、价格低等特点，是目前广泛使用的无卤阻燃剂之一。氢氧化镁的阻燃机理是：(1)利用氢氧化镁的分解吸热，有利于降低材料燃烧温度，从而达到阻燃作用；(2)其分解释放的水不仅是一种冷却剂，还是一种稀释剂，可减小烟密度；(3)氢氧化镁颗粒脱水生成的氧化镁具有极高的比表面积，它能吸收烟气，并使材料燃烧释放的CO2浓度降低。与市场销售量最大的氢氧化铝相比，氢氧化镁热稳定性好，可高效促进基材成炭作用和耐酸能力。但氢氧化镁在高聚物中的分散性和加工流动性差，随着氢氧化镁填充量的增加，会导致滤筒制品的力学性能急剧下降。为克服其分散性和加工流动性差的缺点，通常采用的方法为表面改性和超细化等。

本文用苯乙烯单体在氢氧化镁颗粒表面进行原位聚合，以改善颗粒表面疏水性等性能，并与未改性和硬脂酸钠改性的氢氧化镁进行比较。通过研究它们的接触角、液体石蜡分散液粘度、吸水率、热分解性能变化来判断改性的优劣；同时用改性前后的氢氧化镁样品与乙烯—醋酸乙烯酯共聚物(EVA)共混，观察了其与EVA之间的相容性，并测定共混物的力学性能。

1 实验

1．1 主要原料

氢氧化镁，工业级，山东海化公司；

硬脂酸钠，分析纯，上海试剂二厂；

EVA，工业级，VA含量为14％左右，北京化工厂；

液体石蜡，工业级，上海试剂公司；

苯乙烯，分析纯，上海试剂公司。

1．2 主要设备

双辊炼塑机，SK-100B，上海轻化机械厂；

平板硫化机，0．5t，上插卡电话海第一橡胶机械厂；

万能试验机，CMT5605，深圳市新三思计量技术有限公司；

差示扫描量热仪，DSC822e，瑞士梅特勒—托利多公司；

扫描电镜，S6000，日本日立该公司开发了多种聚碳酸酯混合物公司；

熔体流动速率仪，XNR-400A，承德试验机总厂；

接触角仪，CA-XP 150，日本协和界面科学株式会社；

旋转式粘度计，NDZ-79，同济大学机电厂；

氧指数仪，HC-2，江宁分析仪器厂。

1．3 试验方法

在1000mL三口烧瓶中分别加入水600价格也较低mL、氢氧化镁120g、苯乙烯7g、过硫酸钾适量，在80～90℃，反应3h，冷却，过滤，烘干，碾磨，过筛。

在1000mL的烧杯中分别加入水600mL、氢氧化镁120g，升温到50℃，搅拌10min，加入硬脂酸钠1．2g，继续搅拌30min，冷却，过滤，烘干，碾磨，过筛。

将改性前后的氢氧化镁与EVA按EVA100份、Mg(OH)28皮带0份、抗氧剂2份、硬酯酸1．5份、红磷6份在双辊筒炼塑机上140℃混炼10min，再在平板硫化机上于160℃，10MPa下压制5min，按GBl040—92测试其力学性能。