詳細(xì)信息
一、基礎(chǔ)知識(shí)
氫氧化鎂,化學(xué)式Mg(OH)2,式量58.32。白色無定形粉末。別名苛性鎂石,輕燒鎂砂等,氫氧化鎂在水中的懸濁液稱為氫氧化鎂乳劑,簡稱鎂乳,英文名稱為Magnesium hydroxide。氫氧化鎂是無色六方柱晶體或白色粉末,難溶于水和醇,溶于稀酸和銨鹽溶液,水溶液呈弱堿性。在水中的溶解度很小,但溶于水的部分完全電離。飽和水溶液的濃度為1.9毫克/升(18℃)。加熱到350℃失去水生成氧化鎂。氫氧化鎂的天然礦物水鎂石。可用于制糖和氧化鎂等。因氫氧化鎂在大自然含量比較豐富,而其化學(xué)性質(zhì)和鋁較相近,因此使用者開始用氫氧化鎂來取代氯化鋁用于香體產(chǎn)品。用做分析試劑,還用于制藥工業(yè)
氫氧化鎂為中強(qiáng)堿(氫氧化鎂溶解度很小,溶液堿性很弱,有時(shí)作為弱堿處理),加熱至623K(350℃[2])即脫水分解:Mg(OH) 2→MgO+H2O,易溶于酸或銨鹽溶液。[3]與氧化鎂一樣易吸收空氣中的二氧化碳,逐漸形成組成為5MgO·4CO2·xH2O的堿式碳酸鹽。在高于350℃時(shí)分解為氧化鎂和水,但只有在1800℃以上才能完全脫水。
二、分類
分為輕質(zhì)和重質(zhì)
三、制備方法
1.鹵水一石灰法將預(yù)先經(jīng)過凈化精制處理的鹵水和經(jīng)消化除渣處理的石灰制成的石灰乳在沉淀槽內(nèi)進(jìn)行沉淀反應(yīng),在得到的料漿中加入絮凝劑,充分混合后,進(jìn)入沉降槽進(jìn)行分離,再經(jīng)過濾、洗滌、烘干、粉碎,制得氫氧化鎂成品。其反應(yīng)方程式如下:
2.鹵水-氨水法以經(jīng)凈化處理除去硫酸鹽、二氧化碳、少量硼等雜質(zhì)的鹵水為原料,以氨水作為沉淀劑在反應(yīng)釜中進(jìn)行沉淀反應(yīng),在反應(yīng)前投入一定量的晶種,進(jìn)行充分?jǐn)嚢。鹵水與氨水的比例為1:(0.9~0.93),溫度控制在40℃。反應(yīng)終了后添加絮凝劑,沉淀物經(jīng)過濾后,洗滌、烘干、粉碎,制得氫氧化鎂成品。其反應(yīng)方程式如下:該試驗(yàn)方法有待提高收率,縮短洗滌周期,改進(jìn)并完善生產(chǎn)工藝。
3.菱苦土-鹽酸-氨水法菱鎂礦石與無煙煤或焦炭在豎窯內(nèi)煅燒,生成氧化鎂和二氧化碳?嗤练塾盟{(diào)成漿狀后與規(guī)定濃度的鹽酸反應(yīng)制備氯化鎂溶液。其氯化鎂溶液與一定濃度的氨水在反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng),生成物經(jīng)洗滌、沉降、過濾分離、干燥、粉碎,得到氫氧化鎂產(chǎn)品。根據(jù)需要可添加表面處理劑進(jìn)行表面處理。
4.微晶的氫氧化鎂
在室溫時(shí)配制飽和的MgCl2·6H2O溶液,在70℃于攪拌下通入過量的濃氨水,則氫氧化鎂慢慢沉淀析出。
注意1:所用的蒸餾水和氨水中均不得含有CO2,蒸餾水需充分煮沸,NH3中的CO2需通過KOH除去。
制備氫氧化鎂的裝置注意2:反應(yīng)容器要用硬質(zhì)玻璃,避免Mg(OH)2與硅酸反應(yīng)。
四、應(yīng)用
一、三重功能的阻燃劑
氫氧化鎂是目前公認(rèn)的在橡塑行業(yè)中具有阻燃、抑煙、填充三重功能的優(yōu)秀阻燃劑。其分子式為Mg(OH)2,分子量為58.32,密度為2.39g/cm3(25oC),堆積密度為0.15-0.40?g/cm3(與粒徑有關(guān))。白色粉末狀,具有無毒、無味、穩(wěn)定性好,不揮發(fā),分解溫度高,不腐蝕設(shè)備等特點(diǎn),是有機(jī)高分子聚合物實(shí)現(xiàn)無鹵阻燃的首選材料。
氫氧化鎂是一種新型的填充型阻燃劑,其阻燃機(jī)理為:在受熱分解的過程中釋放出結(jié)合水,吸收大量的潛熱,以此在火焰中降低其填充的合成材料的表面溫度,具有抑制聚合物分解與對(duì)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w進(jìn)行冷卻的功效。
二、無鹵化是大勢(shì)所趨??氫氧化鎂是無鹵、無機(jī)添加型阻燃劑,是目前無機(jī)添加型阻燃劑中無論從綜合功能還是技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)均為較好的一個(gè)品種,因此受到世界各國的關(guān)注。鑒于國外多起重大火災(zāi)的嚴(yán)重教訓(xùn)以及環(huán)境、安全等多方面的需要,阻燃劑的無鹵化已成為世界范圍阻燃劑行業(yè)所共同面臨的問題。無鹵化是大勢(shì)所趨。?我國八五期間將電纜用無鹵阻燃劑開發(fā)列入火炬計(jì)劃,并下達(dá)有關(guān)部委,但至今尚無商品化生產(chǎn)。1994年在《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50217-94)中規(guī)定,在燃煤、燃油系統(tǒng)和其他易燃環(huán)境中要選用無鹵阻燃電纜;煤炭部(MT386-95)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鑒于煤礦井下作業(yè)的防火、抑煙等安全問題,規(guī)定采用無鹵阻燃電纜。在我國一些新建的大型工程中,如上海浦東國際機(jī)場(chǎng)公司在電纜采購標(biāo)書中,嚴(yán)格規(guī)定采用無鹵阻燃電纜;上海地鐵3號(hào)線使用的地下電纜全部為無鹵阻燃電纜等等。在所使用的無鹵阻燃材料中,從性能優(yōu)越、應(yīng)用廣泛、經(jīng)濟(jì)有效、對(duì)環(huán)境無害等諸多方面考慮,無論是單獨(dú)使用還是復(fù)配使用(與ATH),氫氧化鎂都是首選品種。
三、與ATH相比的優(yōu)勢(shì)??除無鹵特點(diǎn)外,氫氧化鎂初始分解溫度為340℃~490℃分解完全,吸熱量為187?cal/g,比ATH高約17%,溫度高出140℃,抑煙能力優(yōu)于ATH,硬度低于ATH,具有良好的阻燃和消煙效果,特別適合于加工溫度較高的聚烯烴(PO)等多種工程塑料。氫氧化鎂用于PE和PP時(shí)其阻燃效果高于ATH,這是因?yàn)闅溲趸V在燃燒分解時(shí)除進(jìn)行脫水反應(yīng)外,還對(duì)聚合物有一定的炭化作用,形成保護(hù)層,起到阻燃效果。在填充量相同的情況下,氫氧化鎂與ATH復(fù)配使用可相互補(bǔ)充,其阻燃消煙性能比單獨(dú)效果要更好。對(duì)PP氫氧化鎂是高效消煙填充料。凡此種種,都進(jìn)一步推動(dòng)了氫氧化鎂阻燃劑在不同種類高聚物領(lǐng)域中的應(yīng)用。
和ATH一樣,國內(nèi)鎂質(zhì)資源豐富,菱鎂礦31億t,白云石14億t,水鎂石27?Mt,海水制鹽工業(yè)副產(chǎn)氯化鎂鹵水1500萬m3,硫酸鎂1000?kt,察爾汗鹽湖氯化鎂27億t,運(yùn)城鹽湖硫酸鎂10500?kt等。這些資源都為研發(fā)生產(chǎn)氫氧化鎂提供了堅(jiān)實(shí)的原料基礎(chǔ)。同時(shí)也為氫氧化鎂在研發(fā)過程中依據(jù)技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,環(huán)境可接受的原則,采用不同工藝路線提出了可供選擇的余地。
在火災(zāi)中,八成以上的遇難者都不是被燒死的,而是因?yàn)闈鉄熤舷⒍赖。氫氧化鎂阻燃劑的添加,可以極大降低燃燒時(shí)的煙密度,降低人們被嗆死的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。其次,高分子材料在添加氫氧化鎂之后將具備絕熱的效果。一旦燃燒,氫氧化鎂就會(huì)形成一層氧化鎂薄膜。這層氧化鎂薄膜耐高溫,可以阻止進(jìn)一步燃燒,將空氣和其他易燃物隔絕開來,提高人們?cè)谟龅交馂?zāi)時(shí)的生存幾率。氫氧化鎂是塑料、橡膠制品優(yōu)良的阻燃劑。在環(huán)保方面作為煙道氣脫硫劑,可代替燒堿和石灰作為含酸廢水的中和劑。氫氧化鎂阻燃劑具有無色、無毒、無味、無腐蝕性等性質(zhì),是綠色環(huán)保型高分子材料添加劑。
用于電子行業(yè)、醫(yī)藥、砂糖的精制,作保溫材料以及制造其他鎂鹽產(chǎn)品。醫(yī)藥行業(yè)做.解酸藥、滲透性輕瀉劑。
氫氧化鎂微納米材料作為一種重要的化工產(chǎn)品,已在陶瓷、阻燃、催化、醫(yī)藥以及環(huán)保等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
- CAS NO:1309-42-8;1909-42-8;
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