一种氢氧化镁超细化及表面改性的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种氢氧化镁超细化及表面改性的方法及其应用，它涉及氢氧化镁阻燃剂技术领域。其步骤为：选取水镁石粉、以及表面改性剂和溶剂，连续加入到球磨中，进行超细化研磨、机械化学改性一体化处理过程，将超细化研磨、机械化学改性一体化处理后的改性细粉再连续输送到一级气流分级机、二级气流分级机中，通过连续两次分级制备氢氧化镁改性细粉；将处理完毕的氢氧化镁粉末进行收集干燥、包装即可。本发明专利技术工艺简单，操作方便，提高与高分子材料相容性和分散性，优化高分子聚合物的阻燃性能、加工性能、力学性能，效率高，产量大，能耗低，环保无污染，应用前景广阔。应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种氢氧化镁超细化及表面改性的方法及其应用


[0001]本专利技术涉及的是氢氧化镁阻燃剂
，具体涉及一种氢氧化镁超细化及表面改性的方法及其应用。

技术介绍

[0002]21世纪，阻燃剂的趋势正朝着环保化、低毒低烟化、高效化、多功能化的方向发展，欧洲已经开始限制含卤阻燃剂的销售，日本禁止使用电缆燃烧时产生酸性气体阻燃剂，美国已制定了采用低卤电缆包覆层的规定。而随着中国经济建设的快速发展，许多高层建筑、地铁、隧道、核电站、船舶等现代化设备都要求采用低烟无卤阻燃电线电缆，对阻燃剂的安全性能、环保性要求越来越高。
[0003]氢氧化镁的阻燃性能完全符合阻燃剂向环保型发展的需要，其属于对人类健康和环保无害的无机非卤型阻燃剂，氢氧化镁具有阻燃、消烟、阻滴、填充等多种性能，在阻燃、环保、医药和陶瓷等方面有着广泛的应用，同时人们对阻燃材料的要求也不断提高，对产品粒度、粒度分布、分散性、表面也提出了更高的要求。
[0004]目前，球磨机干法研磨粉碎出来的氢氧化镁产品，由于粒度细、分布窄、质量均匀，因而具有比表面积大、表面活性高、化学反应速度快等特性。但是由于超细粉体小尺寸效应、界面和表面效应，使其很容易发生团聚，而且氢氧化镁阻燃剂表面亲水疏油，未经表面处理的氢氧化镁粉体填充聚合物材料，在有机高聚物中难以均匀地分散，聚合物材料的力学性能、加工性能等严重恶化，因此必须对氢氧化镁进行表面改性处理，以提高其与聚合物的相容性，降低其对聚合物产品加工性能以及力学性能的影响。
[0005]干法机械力化学改性是指通过粉碎、磨碎、摩擦等方法增强粒子的表面活性，使具有强活性的粉体表面与表面改性剂发生反应、附着，从而达到表面改性的目的。机械力化学表面改性，同时将超细粉碎和表面改性结合在一起，与球磨湿法改性相比，球磨干法改性具有广阔的发展前景。为了解决氢氧化镁阻燃剂粒径、粒径分布控制以及超细化、改性过程中二次团聚现象等技术难题，开发一种氢氧化镁超细化及表面改性的方法及其应用尤为必要。

技术实现思路

[0006]针对现有技术上存在的不足，本专利技术目的是在于提供一种氢氧化镁超细化及表面改性的方法及其应用，工艺简单，操作方便，提高与高分子材料相容性和分散性，优化高分子聚合物的阻燃性能、加工性能、力学性能，效率高，产量大，能耗低，环保无污染，易于推广使用。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种氢氧化镁超细化及表面改性的方法，通过球磨研磨超细化、机械化学反应干法改性一体化工艺制备氢氧化镁阻燃剂，包括以下步骤：
[0008](1)选取粒径为0
‑5㎜
的水镁石粉、以及表面改性剂和溶剂，连续加入到球磨中，在
球磨转速20rpm、温度为60
‑
120℃条件下，进行超细化研磨、机械化学改性一体化处理过程，球磨机中的研磨介质为磨球；
[0009](2)将步骤(1)中超细化研磨、机械化学改性一体化处理后的改性细粉，再连续输送到一级气流分级机、二级气流分级机中，通过连续两次分级制备2500
‑
8000目的氢氧化镁改性细粉；
[0010](3)将处理完毕的氢氧化镁粉末进行收集干燥、包装即可。
[0011]作为优选，所述的步骤(1)中表面改性剂采用硬脂酸、有机羧酸盐、硅烷偶联剂RSiX3、钛酸酯偶联剂和磷酸酯偶联剂中的一种或几种复配，表面改性剂的用量为水镁石粉质量的0.5％
‑
5％。
[0012]作为优选，所述的硅烷偶联剂为RSiX3，式中R为氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基或甲基丙烯酰氧基，X为卤素、烷氧基或酰氧基。
[0013]作为优选，所述的步骤(1)中溶剂为无水乙醇、丙酮和甲苯有机助剂中的一种或几种复配，溶剂的用量为表面改性剂质量的0.5
‑
2倍。
[0014]作为优选，所述的步骤(2)中进行超细化研磨、机械化学改性一体化处理后的氢氧化镁改性细粉，在一级气流分级机中，第一次分级粒径为2500
‑
8000目；在二级气流分级机中，第二次分级粒径为100
‑
400目。
[0015]一种氢氧化镁超细化及表面改性的方法的应用，将制备的氢氧化镁改性细粉作为无卤阻燃剂，应用于低烟无卤电缆料，该低烟无卤电缆料的原料组成按重量份数计包括：无卤阻燃剂165份、基础树脂88份、相容剂12份、偶联剂2份、润滑剂3份、抗氧剂1份。
[0016]作为优选，所述的相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硅酮粉和甲基硅油的一种或多种，所述抗氧剂为四[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸二硬脂醇酯按质量比3：4的混合物。
[0017]本专利技术的有益效果：本专利技术工艺简单，操作方便，将氢氧化镁阻燃剂粉体由亲水性表面改性成亲油性表面，提高粉体在高分子聚合材料中的相溶性和分散性，优化高分子聚合物的阻燃性能、加工性能、力学性能等综合性能，效率高，产量大，能耗低，环保无污染，能广泛地应用于工业生产过程中，应用前景广阔。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0019]本具体实施方式采用以下技术方案：一种氢氧化镁超细化及表面改性的方法，通过球磨研磨超细化、机械化学反应干法改性一体化工艺制备氢氧化镁阻燃剂，包括以下步骤：
[0020](1)选取粒径为0
‑5㎜
的水镁石粉、以及表面改性剂和溶剂，连续加入到球磨中，在球磨转速20rpm、温度为60
‑
120℃条件下，进行超细化研磨、机械化学改性一体化处理过程，球磨机中的研磨介质为磨球；
[0021](2)将步骤(1)中超细化研磨、机械化学改性一体化处理后的改性细粉，再连续输送到一级气流分级机、二级气流分级机中，通过连续两次分级制备2500
‑
8000目的氢氧化镁改性细粉；
[0022](3)将处理完毕的氢氧化镁粉末进行收集干燥、包装即可。
[0023]值得注意的是，所述的步骤(1)中表面改性剂采用硬脂酸、有机羧酸盐、硅烷偶联剂RSiX3、钛酸酯偶联剂和磷酸酯偶联剂中的一种或几种复配，表面改性剂的用量为水镁石粉质量的0.5％
‑
5％。所述的溶剂为无水乙醇、丙酮和甲苯有机助剂中的一种或几种复配，溶剂的用量为表面改性剂质量的0.5
‑
2倍。
[0024]其中，所述的硅烷偶联剂为RSiX3，式中R为氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基或甲基丙烯酰氧基，X为卤素、烷氧基或酰氧基。
[0025]此外，所述的步骤(2)中进行超细化研磨、机械化学改性一体化处理后的氢氧化镁改性细粉，在一级气流分级机中，第一次分级粒径为2500
‑
8000目；在二级气流分级机中，第二次分级粒径为10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢氧化镁超细化及表面改性的方法，其特征在于，通过球磨研磨超细化、机械化学反应干法改性一体化工艺制备氢氧化镁阻燃剂，包括以下步骤：(1)选取粒径为0
‑5㎜
的水镁石粉、以及表面改性剂和溶剂，连续加入到球磨中，在球磨转速20rpm、温度为60
‑
120℃条件下，进行超细化研磨、机械化学改性一体化处理过程，球磨机中的研磨介质为磨球；(2)将步骤(1)中超细化研磨、机械化学改性一体化处理后的改性细粉，再连续输送到一级气流分级机、二级气流分级机中，通过连续两次分级制备2500
‑
8000目的氢氧化镁改性细粉；(3)将处理完毕的氢氧化镁粉末进行收集干燥、包装即可。2.根据权利要求1所述的一种氢氧化镁超细化及表面改性的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中表面改性剂采用硬脂酸、有机羧酸盐、硅烷偶联剂RSiX3、钛酸酯偶联剂和磷酸酯偶联剂中的一种或几种复配。3.根据权利要求2所述的一种氢氧化镁超细化及表面改性的方法，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为RSiX3，式中R为氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基或甲基丙烯酰氧基，X为卤素、烷氧基或酰氧基。4.根据权利要求1所述的一种氢氧化镁超细化及表面改性的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中溶剂为无水乙醇、丙酮和甲苯有机助剂中的一种或几种复配。5.根据权利要求1所述的一种氢氧化镁超细化及表面改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡月阳，
申请(专利权)人：辽宁鑫阳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：