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      水滑石

生产水滑石

线缆阻燃材料和阻燃技术的发展

在线缆生产中大量使用着聚乙烯(PE)，其种类较多，有低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯锌、Mg(OH)：等)的年平均用量增长率将超过6%。

　　近来，新开发了利用纳米材料对聚合物进行抑烟，通过纳米微粒巨大的比表面和宏观隧道效应来吸附，达到消烟目的。以聚烯烃(如EVA、PE、PP)为基体聚合物，采用纳米水滑石(层柱状双羟基纳米复合金属氧化物，LDHs)和纳米Mg(OH)，为阻燃剂(其粒径≤0.1 p.m)作为抑烟剂，按电缆护套料的常规生产方法可制得抑烟型无卤阻燃电缆护套料。（2）高容量/高电压电极材料的开发，研究富锂层状氧化物、磷酸铁锰锂、尖晶石Li-Ni-Mn-O、二元Ni-Co水滑石、钴酸镍等高容量锂离子电池和超级电容器材料。

　　有实验证明，LDHs对PVC的阻燃抑烟效果也十分显著，可使PVC燃烧时的烟密度大幅度降低，其添加量仅为5%，则PVC的抑烟效率可达50%左右。

***科技支撑计划“环境友好、高值化PVC树脂及其特种料生产技术开发”***项目通过验收

项目的实施，突破了“/纳米CaCO3原位悬浮聚合改性技术”、“水滑石改性抑烟型PVC树脂制备技术”、“结构可控的ACR乳液合成及其对PVC的增韧技术”、“纳米CaCO3粒子类流体、纳米晶PVC抗老化技术”、“低熔点、无定形PA6（一种尼龙产品）及其PVC合金制备技术”、“无du环保PVC密封胶技术”、“核—壳结构多功能PVC加工助剂ACR-X制备技术”、“不添加任何增塑剂的注塑级硬质PVC合金与纳米复合料制备技术”8项关键技术，解决了“悬浮PVC树脂颗粒结构和形态控制”、“耐热PVC合金工程塑料”、“力化学法多功能改性剂”、“多功能高xiao复合型热稳定体系”、“PVC产品服役行为评价技术”5项行业共性关键技术。3水滑石-稀土-钙锌稳定剂（516F）在微发泡板材中的应用实例3。

***生产水滑石

水滑石热稳定剂

　　典型的水滑石类化合物Mg6 AI(OH)16C03.4H2O早于1842年由瑞典的Circa发现，其结构非常类似于水镁石Mg(OH)2，由MgO6八面体共用棱形成单元层，位于层上的Mg2+可在一定范围内被同晶取代，使得Mg2+、Al3+、OH’层带有正电荷，层间有可交换的阴离子CO3 2-与层上正电荷平衡，使得这一结构呈电中性[25]。近几年来，中国塑料工业呈现明显的产业聚集发展态势，规模企业数量增长迅速。

　　水滑石热稳定剂对PVC的热稳定性源于水滑石与PVC降解过程中产生的HC1的反应能力。水滑石与HC1的反应可分两步：首先，HC1与层间的阴离子发生反应，将Cl-插入层间，达到吸收HC1的目的：然后，水滑石本身与HC1反应，层柱结构被完全***形成金属氯化物，进一步吸收了HC1。就Al(OH)3/Mg(OH)2阻燃体系而言，要添加60份以上才能达到较好的阻燃效果，这对材料的力学性能和熔体流动性会产生很不利的影响。

　　水滑石类热稳定剂的研究早起源于日本，20世纪80年代日本Kyowa化学公司xian将水滑石填充到PVC中用作热稳定剂[26]，Adeka Argus公司紧随其后。他们的研究表明，水滑石与p.二酮及其他金属盐共同使用，可赋予PVC更好的电性能和热稳定性[27]。在此次塑料产业论坛上，中国工程塑料工业协会塑料助剂专委会副理事长、工程师龚浏澄就塑料助剂与功能母料行业发展现状进行了详尽的阐述。由于其无du、价廉，还具有很好的润滑性和阻燃性[28]，已被美国FDA认可，JI-I A及欧洲***也认可了其安全性。

　　我国现已开始水滑石类热稳定剂及其与其他热稳定剂或助剂复配的开发研究，取得了很好的效果。张强等[29]研究了不同表面改性水滑石对PVC热稳定的影响，结果表明，采用钛酸酯改性水滑石的热稳定效果hao；研究又发现，水滑石与有机锡复合使用时，对PVC的热稳定效果明显优于与铅盐稳定剂复合使用时的效果。刘鑫等[30]采用焙烧复原法制备了一种新型PVC热稳定剂——十二烷ji苯磺酸柱撑类水滑石，并复配成水滑石稀土一锌复合热稳定剂，通过对该稳定剂结构、性能等进行表征，结果表明：采用十二烷ji苯磺酸柱撑类水滑石复配的热稳定剂初期热稳定性较好，与日本产的稀土复合稳定剂相当，长期热稳定性优于国产稀土复合稳定剂。目前，应用较多是Al(OH)3/Mg(OH)2阻燃体系，它的阻燃作用主要基于脱水吸热效应。

然后用改性剂对水滑石进行表面改性，一方面，改性剂可以定向吸附水滑石表面上，使水滑石粉末具有荷电特性，阻止水滑石粒子的团聚，具有良好的分散稳定性；(3)金属皂无du类钙/锌稳定剂具有极广阔的发展空间,国外已在大管径管材、绝缘领域使用钙/锌稳定剂。另一方面，改性剂与水滑石表面的阳离子发生共价键作用而包覆水滑石的表面，有机链伸向外端，改善水滑石的表面性能，使其憎水，在PVC中具有更好的分散性和相容性。