天然水鎂石粉在聚丙烯中的應用：提升阻燃性能的多方位研究

天然水鎂石粉作為填充劑在聚丙烯（PP）中的應用，主要研究其對PP阻燃性能的影響。以下是該研究的關鍵領域概述：

阻燃機理

• 天然水鎂石（主要成分氫氧化鎂Mg(OH)?）在受熱分解時吸收熱量、釋放水蒸氣，稀釋氧氣、降低溫度、覆蓋燃燒表面，發揮阻燃作用。生成的氧化鎂MgO形成保護層，隔離熱源，進一步抑制燃燒。

改性與分散性

• 為提升水鎂石粉在PP中的分散性和界面相容性，采用硅烷、鈦酸酯、磷酸酯等偶聯劑進行表面改性。改性后粉體更均勻分散，減少團聚，增強粘結力，提升復合材料性能。

力學性能

• 適量水鎂石粉填充（通常不超過30%）對PP的力學性能影響不大，有時通過優化分散和界面可略有提升。過量填充可能使材料變脆，導致性能下降。

阻燃性能評估

• 通過氧指數測試（OI）、垂直燃燒測試（UL-94）、熱重分析（TGA）、差示掃描量熱法（DSC）等評估阻燃效果。水鎂石填充量增加，PP阻燃性能提升，氧指數升高，燃燒等級提升。

加工性能與成本

• 研究關注天然水鎂石粉填充PP復合材料的加工性能，包括流動性、熱穩定性。天然水鎂石成本效益高，尤其適用于大量使用阻燃劑的場景。

環境影響

• 天然水鎂石無毒、環保，符合綠色材料發展趨勢，適合用于低煙無鹵阻燃塑料制品，如電線電纜、家電外殼、建筑材料等。

結論 天然水鎂石粉填充聚丙烯的阻燃性能研究集中于改性技術、阻燃效果、力學性能平衡、加工特性和環境友好性，目標是開發出高性能、低成本、環保的阻燃塑料材料。