泰安燊豪化工有限公司

      水滑石

專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)水滑石

PVC中的氯含量高達(dá)56%，是自熄性聚合物，其氧指數(shù)達(dá)45%。而象PE這樣的聚烯烴類(lèi)材料的氧指數(shù)一般為17.4%。這對(duì)環(huán)保型阻燃提出了新要求。目前，應(yīng)用較多是Al(OH)3/Mg(OH)2阻燃體系，它的阻燃作用主要基于脫水吸熱效應(yīng)。Al(OH)3在200-300℃分解，吸熱量為1794J/g;Mg(OH)2在340-490℃分解，吸熱量為785.4J/g，Al(OH)3與Mg(OH)2兩者一起加入，除可自發(fā)揮作用，如分解吸熱、生成水蒸氣沖淡可燃?xì)怏w濃度、殘?jiān)练e在塑料表面隔離氧化外，Mg(OH)2：有炭化作用，而Al(OH)3也有促進(jìn)Mg(OH)2的炭化作用，二者的jia比例大約是2：1。就Al(OH)3/Mg(OH)2阻燃體系而言，要添加60份以上才能達(dá)到較好的阻燃效果，這對(duì)材料的力學(xué)性能和熔體流動(dòng)性會(huì)產(chǎn)生很不利的影響。筆者發(fā)現(xiàn)，Al(OH)3/Mg(OH)2以5：4混合，再加入1%的鈦酸酯偶聯(lián)劑，充分?jǐn)嚢韬?，Al(OH)3/Mg(OH)2與鈦酸酯偶聯(lián)劑發(fā)生鍵合，很好地結(jié)合在一起。鈦酸酯偶聯(lián)劑的分子鏈纏結(jié)在基體大分子鏈上，可以使制品的拉伸強(qiáng)度達(dá)2-3MPa，氧指數(shù)達(dá)35%。田春明等用含有Fe、Co、Ni、Cu的金屬配合物對(duì)軟PVC塑料的阻燃消煙作用進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)二合鎳(Ⅱ)的效果hao，并與Al(OH)3/Mg(OH)2有協(xié)效作用。研究發(fā)現(xiàn)，煅燒過(guò)水滑石具有較高活性，最jia反應(yīng)溫度333K~343K，此時(shí)甲酯轉(zhuǎn)化率達(dá)90%以上。近年來(lái)，國(guó)外采用了一種新型高xiao抑煙材料八鉬酸銨，在取得良好抑煙效果的同時(shí)，解決了三氧化鉬對(duì)材料的染色問(wèn)題和三氧化化鉬的粒度分布寬而造成的分散問(wèn)題。除此之外，趙蕓等研究了納米水滑石(LDH)和納米Mg(OH)2無(wú)機(jī)阻燃劑對(duì)PVC及PE的阻燃效果，LDH是軟PVC的良好的抑煙劑，這與納米LDH分解后生成的產(chǎn)物有相當(dāng)大的比表面積有關(guān)。由于極性的差別，無(wú)機(jī)阻燃劑與樹(shù)脂的相容性較差，影響材料的力學(xué)性能和加工性能。劉芳等用原位反應(yīng)法制備非鹵阻燃PE母料，再添加到PP中，含極性基團(tuán)的乙烯基單體起到偶聯(lián)劑作用，在進(jìn)行原位反應(yīng)聚合時(shí)，含極性基團(tuán)的乙烯單體的極性端與阻燃劑以化學(xué)鍵的形式緊密結(jié)合，非極性的雙鍵端接枝到PP主鏈上，可以顯著提高阻燃劑與PP的相容性。

環(huán)保型熱穩(wěn)定劑的發(fā)展

　　熱穩(wěn)定劑是塑料加工中重要助劑之一，主要應(yīng)用于PVC樹(shù)脂加工中，因此熱穩(wěn)定劑與工業(yè)PVC樹(shù)脂以及PVC軟、硬制品的生產(chǎn)比例有密切關(guān)系。工業(yè)PVC制品生產(chǎn)中熱穩(wěn)定劑單獨(dú)使用的情況，主要是根據(jù)各產(chǎn)品的特殊性能進(jìn)行復(fù)配使用。復(fù)合熱穩(wěn)定劑主要可分以下5類(lèi)：(1)共沉淀金屬皂復(fù)合穩(wěn)定劑;(2)液化金屬皂復(fù)合穩(wěn)定劑;(3)超低鉛鹽復(fù)合穩(wěn)定劑;(4)稀土復(fù)合穩(wěn)定劑;(5)有機(jī)錫復(fù)合穩(wěn)定劑。泰安燊豪化工有限公司水滑石專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)水滑石PVC熱分解分兩步進(jìn)行的過(guò)程，為什么熱失PE＞PS＞PVC。由于世界各國(guó)情況不同，PVC制品的結(jié)構(gòu)不同，其熱穩(wěn)定劑的消耗量及結(jié)構(gòu)有較大的差異。

　　而國(guó)內(nèi)，隨著稀土類(lèi)、有機(jī)銻類(lèi)、鈣鋅復(fù)合類(lèi)和水滑石類(lèi)熱穩(wěn)定劑研究和應(yīng)用發(fā)展復(fù)合穩(wěn)定劑以其優(yōu)異的性能在不同的應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。其中稀土穩(wěn)定劑以無(wú)污染、無(wú)du性和良好的光熱穩(wěn)定性逐漸被人們接受。

LDHs基光功能材料的插層組裝及其限域效應(yīng)研究

我們的課題是“LDHs基光功能材料的插層組裝及其限域效應(yīng)研究”，指導(dǎo)老師是理學(xué)院呂超，團(tuán)隊(duì)主要成員有趙振華、沈虎、張寧波。我們的就近年來(lái)人們對(duì)與二維主體材料水滑石(LDHs)有關(guān)的研究進(jìn)行了綜述，簡(jiǎn)述了水滑石(LDHs)的特性，介紹了水滑石(LDHs)的相關(guān)應(yīng)用，就發(fā)展過(guò)程中尚待解決的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)。隨后世界聞名科學(xué)媒體ChemistryViews以DesirableDefectsinPhotocatalyticNanoslices為題對(duì)該研討進(jìn)行了亮點(diǎn)點(diǎn)評(píng)（highlight）?；趯?duì)LDHs基光功能材料構(gòu)筑及限域效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，我們提出熒光納米材料碳點(diǎn)在水滑石(LDHs)的插層組裝光功能材料中的應(yīng)用，為設(shè)計(jì)和構(gòu)筑性能可調(diào)、結(jié)構(gòu)清晰的復(fù)合光功能材料提出新的思路，并對(duì)未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

水滑石熱穩(wěn)定劑

　　典型的水滑石類(lèi)化合物Mg6 AI(OH)16C03.4H2O早于1842年由瑞典的Circa發(fā)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)非常類(lèi)似于水鎂石Mg(OH)2，由MgO6八面體共用棱形成單元層，位于層上的Mg2 可在一定范圍內(nèi)被同晶取代，使得Mg2 、Al3 、OH’層帶有正電荷，層間有可交換的陰離子CO3 2-與層上正電荷平衡，使得這一結(jié)構(gòu)呈電中性[25]。2003年，歐盟已正式公布RoHS指令和WEEE指令，在電子電氣設(shè)備中禁止含鉛和鎘等6種有害物質(zhì)。

　　水滑石熱穩(wěn)定劑對(duì)PVC的熱穩(wěn)定性源于水滑石與PVC降解過(guò)程中產(chǎn)生的HC1的反應(yīng)能力。水滑石與HC1的反應(yīng)可分兩步：首先，HC1與層間的陰離子發(fā)生反應(yīng)，將Cl-插入層間，達(dá)到吸收HC1的目的：然后，水滑石本身與HC1反應(yīng)，層柱結(jié)構(gòu)被完全破壞形成金屬氯化物，進(jìn)一步吸收了HC1。如果產(chǎn)生白色沉淀，然后加入稀鹽酸，如果能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，那么說(shuō)明沉淀為碳酸鈣，進(jìn)而陰離子為碳酸根離子。

　　水滑石類(lèi)熱穩(wěn)定劑的研究早起源于日本，20世紀(jì)80年代日本Kyowa化學(xué)公司xian將水滑石填充到PVC中用作熱穩(wěn)定劑[26]，Adeka Argus公司緊隨其后。他們的研究表明，水滑石與p.二酮及其他金屬鹽共同使用，可賦予PVC更好的電性能和熱穩(wěn)定性[27]。大連實(shí)德集團(tuán)，目前已具備了年產(chǎn)12000噸PVC低發(fā)泡室內(nèi)裝飾板材的能力。由于其無(wú)du、價(jià)廉，還具有很好的潤(rùn)滑性和阻燃性[28]，已被美國(guó)FDA認(rèn)可，JI-I A及歐洲國(guó)家也認(rèn)可了其安全性。

　　我國(guó)現(xiàn)已開(kāi)始水滑石類(lèi)熱穩(wěn)定劑及其與其他熱穩(wěn)定劑或助劑復(fù)配的開(kāi)發(fā)研究，取得了很好的效果。張強(qiáng)等[29]研究了不同表面改性水滑石對(duì)PVC熱穩(wěn)定的影響，結(jié)果表明，采用鈦酸酯改性水滑石的熱穩(wěn)定效果hao；研究又發(fā)現(xiàn)，水滑石與有機(jī)錫復(fù)合使用時(shí)，對(duì)PVC的熱穩(wěn)定效果明顯優(yōu)于與鉛鹽穩(wěn)定劑復(fù)合使用時(shí)的效果。劉鑫等[30]采用焙燒復(fù)原法制備了一種新型PVC熱穩(wěn)定劑——十二烷ji苯磺酸柱撐類(lèi)水滑石，并復(fù)配成水滑石稀土一鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑，通過(guò)對(duì)該穩(wěn)定劑結(jié)構(gòu)、性能等進(jìn)行表征，結(jié)果表明：采用十二烷ji苯磺酸柱撐類(lèi)水滑石復(fù)配的熱穩(wěn)定劑初期熱穩(wěn)定性較好，與日本產(chǎn)的稀土復(fù)合穩(wěn)定劑相當(dāng)，長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)于國(guó)產(chǎn)稀土復(fù)合穩(wěn)定劑。李為民等利用共沉淀法制備水滑石，焙燒后得到Mg-AI復(fù)合氧化物，并以此為催化劑進(jìn)行菜籽油酯交換反應(yīng)，得出最jia工藝條件為：反應(yīng)溫度65℃、醇油摩爾比6：1、反應(yīng)時(shí)間為3h，催化劑加入量為菜籽油質(zhì)量2%，脂肪酸甲酯(生物柴油)產(chǎn)率為95。