Кроз хемијски третман са агенсима за спајање као што су силани или стеаринска киселина,Модификовани магнезијум хидроксидчини његову природну хидрофилну површину хидрофобном, повећавајући њену компатибилност са полимерима. Ова промена на површини спречава лепљење честица током мешања, смањује вискозитет растопа током обраде и чини везу између металног пунила и матрице органског полимера јачом. Крајњи резултат је боља дисперзија, боља отпорност на пламен и механички квалитети који остају исти при високим стопама оптерећења. Ово решава важне проблеме са којима се произвођачи суочавају када додају минерална пунила у пластику, жице и гумене мешавине.
Разумевање компатибилности модификованог магнезијум хидроксида и полимера
Шта третман површине чини суштинским?
Стандардни магнезијум хидроксид има хидроксилне групе које стварају јаке интеракције-на-честице и вуку воду. Када се ови необрађени комадићи помешају у хидрофобну пластику попут полиетилена или полипропилена, они се лепе заједно уместо да се равномерно шире. Током модификације, површине честица су прекривене органским молекулима који мењају свој поларитет у не-поларни. Ови молекули су обично средства за везивање силана, титанати или масне киселине. Ова промена у хемикалијама омогућава честицама да се правилно мешају са топљеним полимером, разбијајући грудве и равномерно ширећи честице по матрици.
Улога компатибилности полимера у перформансама композита
Компатибилност полимера вам говори да ли се пунило глатко уклапа или оштећује структуру материјала. Када се пунило и матрица не залепе добро, формирају се слабе тачке где могу почети пукотине када је структура напрегнута. Када се честице не залепе за полимерне ланце око њих, механичке особине попут затезне чврстоће и издужења при ломљењу нагло опадају. Ово је посебно тачно при високим нивоима оптерећења потребних да би отпорност на пламен функционисала. Компатибилност такође мења начин на који обрада функционише. Пунила која нису компатибилна чине да екструдери користе више енергије и производе финалну робу са недостацима као што су беле мрље или грубе површине.
Ови проблеми се могу решити директно модификацијом, која мења површине честица тако да буду попут хемијског састава полимера-. Обрађена површина добро функционише са полимерним ланцима, помажући да се молекули запетљају и да се стрес пренесе преко контакта. Ово боље везивање одржава механичке перформансе чак и када пунила заузимају 50–60% запремине композита. Ово је опсег оптерећења потребан да бисте добили УЛ94 В-0 оцене и прошли строге тестове заштите од пожара потребне за кабловску, аутомобилску и грађевинску индустрију.
Оптимизована дистрибуција величине честица
Поред промене хемије површине, методе модификације такође мењају величину честица да би се побољшао начин на који се оне дистрибуирају и како изгледа готов производ. Типична величина честица (Д50) код напредних класа је између 0,8 и 2,0 микрона. Ово је добар распон за отпорност на пламен и завршну обраду површине. Честице много веће од 5 микрона узрокују недостатке који се могу видети и тачке концентрације стреса. Честице које су премале, с друге стране, чине течност гушћом и теже за руковање јер стварају прашину. БЕТ специфична површина, која се обично одржава између 3 и 6 м²/г, утиче и на апсорпцију уља и на покривање модификатора. Ово су два фактора која имају директан утицај на цену обраде и способност производа да тече током калуповања или екструзије.
Основни механизми који стоје иза побољшања компатибилности модификованог магнезијум хидроксида
Хемијско везивање преко средстава за спајање
Технолошки најнапреднији начин да се нешто промени је коришћење средстава за везивање силана. Ови молекули имају два посла: имају реактивне силанолне групе које се хемијски везују за хидроксилна места на површинама магнезијум хидроксида, а њихови органски репови вире да би се повезали са полимерним ланцима. Ово гради ковалентне везе између пунила и матрице, што чини пренос напона много ефикаснијим него код једноставних метода физичког облагања. Ово доводи до бољег задржавања механичке чврстоће и боље отпорности на удар. Ово је посебно корисно код укрштених{4}}каблових спојева који морају дуго да трају под електричним стресом.
Модификатори титаната раде на начин који је сличан начину на који раде модификатори амина, али су бољи у неким полимерним системима, посебно онима који се третирају на високим температурама. За употребе где су добра дисперзија и подмазивање приликом обраде важнији од најбољих механичких перформанси, стеаринска киселина је исплатива опција. Индекс активације, који је мера покривености површине која је обично већа од 98% у врхунским разредима, говори нам колико је промена функционисала. Директно је повезан са нижим вредностима апсорпције уља, нижим комплексним вискозитетом и већим излазом екструзије када је активација већа.
Термичка стабилност и ендотермно разлагање
Осим што чини премаз компатибилним, промена се задржаваМодификовани магнезијум хидроксидприродна способност да штити од пожара и осигурава да премаз остане стабилан током обраде на високим{0}}температурама. Око 340 степени, магнезијум хидроксид који није промењен почиње да се разлаже ендотермички. Ово ослобађа водену пару, која се меша са запаљеним гасовима и хлади подручје где се пожар дешава. Температуре обраде до 220 степени не утичу на процесе побољшања квалитета, тако да површински слој остаје чврст током мешања и обликовања.
Када се измењене честице изложе ватри, оне се плански разлажу. Органски омотач чисто испарава без стварања токсичног дима, а језгро магнезијум хидроксида пролази кроз уобичајено тро-разлагање. Отприлике 31% тежине сваког грама ослобађа се као водена пара. Ово формира штит који успорава ширење топлоте и зауставља пламен. Истовремено, остаци магнезијум оксида формирају заштитни слој угљеника на површини предмета, што чини хемијски ефекат хлађења јачим.
Синергистички ефекти са полимерним адитивима
Остали хемијски састојци, као што су помоћна средства за обраду, витамини и ко{0}}костабилизатори, добро функционишу са модификованим пунилима. Правилна површинска обрада спречава мешање агенаса за унакрсну-везу у употреби жице и спречава мешање агенаса за нуклеацију у полукристалним полимерима. Ова синергија чини формулацију флексибилном, тако да компаундери могу да побољшају више од једне особине у исто време уместо да се морају одрећи једне да би побољшали другу, што је уобичајен проблем када се ради са природним пунилима који нису третирани.
Поређење модификованог магнезијум хидроксида са другим пунилима и успоривачима пламена
Предности перформанси у односу на алуминијум хидроксид
Алуминијум хидроксид (АТХ) је најпопуларније пунило без пожара јер се дуго користи и јефтино је за производњу. Али АТХ се распада на око 200 степени, тако да се може користити само на полимерима који се третирају испод те температуре. Пошто може да поднесе температуру обраде за 70–100 степени више, модификовани магнезијум хидроксид може да се користи у индустријским термопластима као што су полиамид и полиолефини вишег раста{5}. Ова топлотна предност одмах доводи до ширег спектра материјала који се могу користити и више могућности обраде.
Када су нивои пуњења исти, магнезијум хидроксид потискује дим боље од АТХ. Ово је важна ствар о којој треба размишљати за затворене просторе као што су аутомобили и подземне конструкције. Остатак магнезијум оксида који остаје након сагоревања је мање кисел од алуминијум оксида. Ово чини безбеднијим кородирање електронских делова, што постаје све важније како количина електронике у аутомобилима и зградама расте.
Трошковна{0}}Ефективност и профил заштите животне средине
Када погледате укупне трошкове власништва, модификовани магнезијум хидроксид је често јефтинији од уобичајених замена, иако кошта више по јединици. Боља дифузија и понашање у процесу обраде смањују вискозитет материјала, што значи да се мање енергије користи током екструзије и бризгања. Бржи циклуси и ниже стопе отпада штеде више новца који у почетку покрива трошкове материјала, посебно у-производњи великог обима где је ефикасност обраде оно што посао чини профитабилним.
Како обећања одрживости пословања и регулаторни притисак расту, фактори животне средине постају важнији у избору куповине. Магнезијум хидроксид се разлаже на воду и магнезијум оксид, који су безбедни за животну средину. Не ослобађа никакве халогене, тешке метале, нити дуготрајно органско загађење. Овај чисти профил разлагања помаже у поштовању правила за РоХС, РЕАЦХ и нове пројекте циркуларне економије који се фокусирају на материјале који се могу рециклирати.
Утицај величине честица на перформансе апликације
Веза између величине честица и ефикасности се мења у зависности од задатка. Материјали за омотавање каблова боље раде са мањим честицама (Д50 < 1,5 микрона) које задржавају флексибилност и смањују храпавост површине. С друге стране, шире дистрибуције (Д50 до 3 микрона) могу се користити у неким употребама композитних панела где је уштеда новца важнија од глатке површине. Промене квалитета и веома строги захтеви за горњи{7}}орез (Д97 < 10 микрона) спречавају честице које су превелике да формирају гелове или рупице током сечења филма. Ови недостаци штете квалитету баријере и начину на који филм изгледа.
У електричним употребама, где чак и мале количине контаминације могу изазвати већи диелектрични губитак или електрично праћење, неопходни су стандарди чистоће виши од 99,5% садржаја Мг(ОХ)₂. Калцијум карбонат и друге минералне нечистоће су у реду за већину употреба, али могу бити проблем у изолацији жице високог напона где запремински отпор треба да буде већи од 10±⁃ охм-цм.
Индустријска примена модификованог магнезијум хидроксида у полимерима
Једињења за каблове без-димних халогена{1}}
Када је реч о величини и потражњи, посао са жицама и кабловима је најбоље место за проналажење ажурираних пунила безбедних за пламен. Жице са ниским нивоом дима без халогена (ЛСЗХ) су потребне системима подземне железнице, бродовима, центрима података и високим зградама како би људи били безбедни у случају пожара. Већину времена, ова једињења се састоје од ЕВА или металоцен полиетиленских матрица и 55–65%Модификовани магнезијум хидроксидоптерећење у складу са захтевима ИЕЦ 60331 за отпорност на ширење пламена и ИЕЦ 61034 за границе густине дима испод 60%.
Промена површине је неопходна за одржавање ових жица флексибилним и отпорним на ударце на ниским температурама. Висока минерална оптерећења учинила би производе крхким и немогућим за рад ако нису правилно третирани. Модификација квалитета омогућава да жице прођу механичке тестове као што су савијање изнова и изнова, хладно-савијање на -25 степени и пролазак кроз процесе топлотног старења. Такође задржава њихова електрична својства, попут отпора изолације изнад 100 мегома по километру.
Недавна побољшања у технологији омогућила су замену страних премијум типова домаћим који испуњавају исте стандарде. Производи попут ГоодТецх-овог ХС-5 сада могу да се такмиче са утврђеним стандардима јапанских и америчких добављача у погледу перформанси. Ово даје менаџерима набавке исплативе опције које не угрожавају техничку стабилност или сигурност снабдевања.
Композитне плоче и грађевински материјали
За грађевинске површине направљене од алуминијумских композитних панела, материјали за језгро не смеју да се запале како би панели испунили класу А2 или Б1 противпожарности према ЕН 13501. Ово се ради помоћу модификованог магнезијум хидроксида, који задржава снагу љуштења потребну за причвршћивање полимерног материјала језгра на металну кожу. Промена осигурава да се модификација добро држи полимера полиетиленског језгра, тако да се структура не раслојава током температурног циклуса и остаје јака након деценија излагања околини.
Материјал је такође користан у грађевинарству јер помаже у одржавању дима и природно се разлаже, стварајући не-нетоксични отпад. Грађевинска правила постављају више ограничења на материјале који испуштају густ дим или корозивне гасове током пожара, јер су то главни разлози због којих људи умиру у пожарима. Магнезијум хидроксид испуњава ове променљиве стандарде и помаже у добијању сертификата за зелену градњу јер је безбедан за животну средину.
Инжењерска пластика за аутомобилске компоненте
Потицање електричне енергије у аутомобилској индустрији повећава потребу за полимерима отпорним на пламен{0}}у кућиштима батерија, прикључцима за пуњење и деловима испод хаубе. Коришћењем модификованог магнезијум хидроксида, мешавине полипропилена и полиамида могу да добију УЛ94 В-0 оцене на дебљинама од 0,8 до 1,6 мм, а да и даље имају снагу ударца потребну за безбедност при судару. Промена зауставља слабљење које би се десило услед високог минералног оптерећења, тако да делови настављају да раде добро на температурама у распону од -40 степени до 120 степени, што је оно што је потребно аутомобилу.
Компаније које производе електрична возила посебно цене способност материјала да задржи топлоту унутра и одатле. Магнезијум хидроксид има висок специфични топлотни капацитет, који помаже да се ослободи топлоте током нормалног рада. Његов ендотермни квар такође додаје додатну термичку заштиту током догађаја термичког одласка батерије, што је безбедносни проблем који регулатори и потрошачи пажљиво прате.
Коришћење ових различитих употреба показује колико промена површине може бити разноврсна. Научници о материјалима могу да промене хемију активације, дистрибуцију величине честица и модификаторе како би се уклопили у специфичне полимерне системе и услове обраде. Ово им омогућава да доносе оптимална решења уместо да се прилагоде оценама опште намене-које не функционишу добро у тешким ситуацијама.
Како одабрати и набавити одговарајући модификовани магнезијум хидроксид за своје потребе
Критични параметри спецификације
Пре него што направите избор извора, требало би да се уверите да су спецификације које су вам потребне јасне и да одговарају потребама ваше апликације. Индекс активације је најважнија мера квалитета за модификоване оцене. Вредности испод 95% значе да површина није довољно покривена, што ће изазвати проблеме током обраде и неуједначене перформансе серије. Затражите резултате теста хидрофобности који показују колико честица плута у води; најбоље оцене имају више од 98% плутања.
За расподелу величине честица, бројеви Д10, Д50 и Д97 морају бити приказани анализом ласерске дифракције. Д50 би требало да одговара вашим потребама (финији за жице, грубљи за дебеле{5}}пресеке), а Д97 би требало да буде мањи од 10 микрона да профили за екструзију не би имали недостатака. Уверите се да анализа користи праве методе дисперзије. Ако ултразвучни третман није урађен како треба, резултати ће бити лажно грубе дистрибуције које не одражавају колико добро производ заправо функционише.
Вредности апсорпције уља описују како се материјал обрађује; бројеви испод 35 г/100 г показују да промена добро функционише и спречава повећање вискозитета током мешања. Мање упијања значи мање енергије мешања, краће време циклуса и бољу завршну обраду на спољашњој страни обликованих предмета. Термогравиметријска анализа (ТГА) би требало да покаже да материјал почиње да се распада изнад 320 степени и да има оштар ендотермни врх између 330 степени и 360 степени. Ово доказује да остаје термички стабилан на производним температурама и да и даље има својства отпорности на пламен.
Квалификација и поузданост добављача
ЈерМодификовани магнезијум хидроксидсе користи у апликацијама{0}}критичним за безбедност, доследност снабдевања је веома важна када се описује. Проверите резерве руде и способност прераде ваших добављача да бисте били сигурни да могу да задовоље ваше потребе за количинским бројем путем више-годишњих уговора о снабдевању. Када је реч о стабилности, произвођачи који контролишу изворе својих сировина, хемију падавина и третман површине бољи су од продаваца или препаковача који мешају материјале из различитих извора.
Затражите документацију о контроли квалитета производње која укључује податке о томе како се кључни фактори мењају од серије до серије. Врхунски добављачи држе Д50 унутар ±0,2 микрона и индекс активације унутар ±1% током производних циклуса. Овај ниво стабилности је неопходан да би једињење добро функционисало без потребе да га преформулишете. ИСО 9001 сертификат вам даје основни мир, док{7}}специфични сертификати као што су УЛ, ЦСА и ВДЕ признање за електричну употребу показују да сте посвећени системима квалитета који задовољавају ваше потребе за усклађеношћу.
Географска диверзификација материјала смањује шансе за проблеме у једној области или зависност од једног извора. Могли бисте да квалификујете изворе из више области, држећи се јединствених стандарда оцена. Ово би омогућило флексибилан извор без потребе за много сложених реформулација. Техничка подршка, као што је помоћ у инжењерингу апликација и брзи одговори на питања о квалитету, често је једнако важна као и квалитет самог производа, посебно када је у питању решавање проблема током обраде или побољшање рецепата.
Динамика цена и логистика налога
Цена модификованог магнезијум хидроксида зависи од цене сировина, сложености хемије модификације и тачности контроле величине честица. Силане-модификоване класе су 15–30% скупље од третмана са стеаринском киселином јер боље делују и користе скупље хемикалије за промену структуре. Због потребе за сортирањем и млевењем, ултра{5}}фино распоређивање (Д50 < 1,0 мм) кошта више. Познавање ових покретача вредности помаже вам да упоредите понуде и спот цене које изгледају прениско, што може значити да је квалитет смањен.
За контејнерске пошиљке, минимална количина поруџбине је обично између 20 и 25 метричких тона. Ово се ради како би се уравнотежили трошкови логистике са трошковима одржавања залиха. Разговарајте са продавцима о понудама за складиштење за велике-потребе да бисте били сигурни да су материјали доступни без превеликог оптерећења складишта. Рок испоруке се креће од 4 до 6 недеља за артикле на залихама и од 8 до 12 недеља за специјалне разреде који морају да испуне одређене научне захтеве или захтеве величине честица.
Када купујете ствари из других земаља, морате бити пажљиви са паковањем и чувати влагу. Мања је вероватноћа да модификовани магнезијум хидроксид апсорбује воду од необрађених врста, али се и даље може одржавати сувим стављањем у кесе отпорне на влагу{1}}, као што су вреће од 25 кг са ПЕ облогама унутра и водоотпорним спољним слојевима на врху. Уверите се да паковање одговара начину на који рукујете и чувате. Када се правилно чува (испод 60% релативне влажности), рок трајања је више од 12 месеци. Међутим, интегритет промене се мора проверити у односу на индекс активације пре него што се употреби стари материјал.
Закључак
Минерална пунила су некада имала проблема да добро раде у захтевним полимерним апликацијама због проблема са компатибилношћу. међутим,Модификовани магнезијум хидроксидрешава ове проблеме. Произвођачи третирају површину овог природно{1}}материјала који воли воду на планиран начин како би га учинили корисним додатком који се равномерно меша, ради брзо и одржава свој механички интегритет на високим нивоима-отпорног оптерећења. Висок ниво техничке вештине потребне за промену квалитета укључује инжењеринг честица, оптимизацију хемије површине и валидацију термичке стабилности. Ове вештине директно доводе до предности производње као што су нижи трошкови обраде, конзистентнији производи и боље безбедносне перформансе.
Ваше операције ће моћи да искористе предности ових перформанси док се носе са ризицима у ланцу снабдевања ако направите изборе набавке који узимају у обзир техничке спецификације, поузданост добављача и укупне трошкове власништва. Како стандарди перформанси расту, а еколошка правила постају строжа, показало се да је модификовани магнезијум хидроксид сигуран, еколошки прихватљив и високо ефикасан начин за прављење производа од полимера. То је паметан избор за компаније које желе да буду испред криве у развоју полимерних производа.
ФАК
Шта разликује исталожени од минералног-извора магнезијум хидроксида у ефикасности модификације?
Chemical methods are used to make precipitated magnesium hydroxide, which is more pure (usually >99,5%) и има бољу контролу облика кристала од бруцитног праха који потиче од минерала. Пошто својства честица остају иста од серије до серије, ова правилност чини промену површине равномернијом. Минерални извори нису сви истог нивоа чистоће и потребно их је обрађивати на много различитих начина. Међутим, недавна побољшања у фином млевењу и сортирању затворила су неке недостатке у перформансама за неке употребе. Преципитирани слојеви су обично потребни за употребу у електричној струји са високим{5}}спецификацијама, али-грађевински материјали који се односе на цену можда могу да поднесу скупе минералне-изворне робе.
Да ли се тип модификације може променити након почетног развоја смеше?
Ако желите да промените реологију једињења и механичке особине између модификације силана и масних киселина, морате га преформулисати. Промене у силану чине везу између површина јачом, што би могло значити мање пуњење пунилом, а да перформансе остану исте. Раствори масних киселина олакшавају рад са стварима и боље их подмазују, али их такође чине слабијим. Чак и ако промените изворе који користе исти генерички тип модификатора, можда ћете и даље морати да унесете измене у једињење јер се дистрибуција величине честица, степен активације и концентрација модификатора могу променити.
Како модификовани магнезијум хидроксид утиче на обојеност пигментираних једињења?
When it comes to consumer-visible uses, high whiteness grades (L-value >96) су важне јер делују као неутралне основе за усклађивање боја. Могуће је да модификациони премаз мало промени начин на који се пигмент шири. Генерално, силански процеси боље функционишу са органским пигментима него премазима масних киселина. Нивои апсорпције уља утичу на количину концентрата боје која је потребна. Нижи нивои апсорпције омогућавају нормално пуњење пигмента, док виши нивои апсорпције могу значити да концентрат боје треба да се прилагоди како би задржао своју снагу.
Партнер са доказаним вештинама за модификовани магнезијум хидроксид
Хенгхао Тецхнологи Девелопмент (Хангзхоу) Цо., Лтдвећ више од 20 година је лидер у пуњењу високих{0}}учинак отпорних на ватру и може да вам помогне у куповини. Као -познати добављач модификованог магнезијум хидроксида који ради са 33 земље у индустрији жице и каблова, аутомобилској и грађевинској индустрији, знамо колико је тешко пронаћи поуздане добављаче и осигурати да спецификације остану исте током више-годишњих уговора о снабдевању.
Наш технички тим вам даје{0}}предлоге за специфичне оцене на основу великог броја података о тестирању. Они могу да вам помогну да изградите формулу од првих тестова па све до пуне производње-навише. Директан приступ фабрици гарантује ниске цене за висококвалитетне -квалитетне силане-модификоване и стеаринску киселину- са индексима активације изнад 98% и опсегом честица који најбоље функционишу са вашом опремом за обраду. Контактирајте наше стручњаке наinfo@henghaopigment.comје одличан начин за менаџере набавке, техничке инжењере и стручњаке за набавку да добију детаљне спецификације, процене узорака и јединствена решења која задовољавају ваше тачне потребе за перформансама.
Референце
1. Хулл, ТР, Витковски, А., анд Холлингбери, Л. (2011). „Опожарно дејство минералних пунила у ЕВА композитима-без халогена.“Деградација и стабилност полимера, 96(8), 1462-1469.
2. Ротхон, РН и Хорнсби, ПР (2014). "Успоривачи пламена ефекти магнезијум хидроксида у полимерним системима."Ватра и материјали, 38(2), 138-154.
3. Лаоутид, Ф., Боннауд, Л., Алекандре, М., Лопез{4}} Цуеста, ЈМ, и Дубоис, П. (2009). „Нови изгледи за полимерне материјале отпорне на ватру: од основа до нанокомпозита.Наука о материјалима и инжењерство: Р: Извештаји, 63(3), 100-125.
4. Беиер, Г. (2002). „Успоравање пламена нанокомпозита – од истраживања до техничких производа.“Јоурнал оф Фире Сциенцес, 20(1), 3-17.
5. Хорнсби, ПР и Ватсон, ЦЛ (1990). „Механизам инхибиције сагоревања и сузбијање дима у термопластици која садржи пунило магнезијум хидроксид.“Прерада и примена пластике и гуме, 14(3), 147-156.
6. Морган, АБ и Гилман, ЈВ (2013). „Карактеризација полимер-слојених силикатних (глина) нанокомпозита трансмисијском електронском микроскопијом и дифракцијом Кс- зрака: компаративна студија.“Јоурнал оф Апплиед Полимер Сциенце, 87(8), 1329-1338.
