Application de l'hydroxyde de magnésium dans les plastiques

Application de l'hydroxyde de magnésium dans les plastiques

1. Fonction ignifuge: Améliorer la sécurité incendie des plastiques

• Mécanisme ignifuge:
  L'hydroxyde de magnésium se décompose à haute température (2Mg(OH)₂ → MgO + 2H₂O↑). Ce processus absorbe une grande quantité de chaleur, ce qui peut réduire la température de surface des plastiques et retarder la décomposition thermique; la vapeur d'eau générée par la décomposition peut diluer l'oxygène et les gaz inflammables autour des plastiques, inhiber la combustion; l'oxyde de magnésium généré (Mgo) formera une couche d'isolation thermique dense sur la surface en plastique, bloquant davantage la chaleur et l'oxygène, obtenir un effet de chaîne de “retardateur de flamme – suppression de la combustion – auto-extinguible”.
• Types de plastique applicables:
  Il convient à divers plastiques tels que le polyéthylène (Pe), polypropylène (Pp), chlorure de polyvinyle (PVC), Résine ABS, et résine époxy. Par exemple, l'ajout d'hydroxyde de magnésium aux matériaux des câbles PE peut permettre aux câbles de répondre aux normes ignifuges à faible émission de fumée et sans halogène; son utilisation dans les feuilles PP peut améliorer leur classement au feu dans les domaines de la construction et de l'électroménager.
• Avantages:
  Comparé aux retardateurs de flammes halogènes traditionnels, l'hydroxyde de magnésium a les caractéristiques de sans halogène, faible fumée, et faible toxicité. Il ne produit pas de gaz corrosifs (comme les halogénures d'hydrogène) pendant la combustion, conforme à la directive RoHS de l'UE, REACH et autres réglementations environnementales, et est l'un des matériaux de base pour “retardateur de flamme vert”.

2. Suppression de la fumée et réduction de la toxicité: Réduire les risques d'incendie

• Lors de la combustion des plastiques, l'hydroxyde de magnésium peut inhiber la génération de fumée, réduire la concentration de fumée et le dégagement de gaz toxiques (comme le monoxyde de carbone et les oxydes d'azote). Cette caractéristique le rend particulièrement important dans les plastiques intérieurs (tels que les coques d'appareils électroménagers et les matériaux de décoration intérieure), ce qui peut réduire les blessures secondaires causées par l'asphyxie par la fumée ou par une visibilité réduite en cas d'incendie.

3. Modification matérielle: Optimiser les propriétés mécaniques et physicochimiques des plastiques

• Améliorer les propriétés mécaniques:
  En tant que charge inorganique, l'hydroxyde de magnésium peut se combiner à la matrice plastique pour améliorer la dureté du matériau, rigidité, résistance aux chocs, et résistance à l'usure. Par exemple, ajouter une quantité appropriée de surface modifiée (tels que traités avec des agents de couplage) l'hydroxyde de magnésium en PP peut améliorer sa résistance à la flexion et à la déformation thermique.
• Améliorer la résistance à la chaleur et la résistance au vieillissement:
  L'hydroxyde de magnésium a une bonne résistance aux températures élevées et une bonne stabilité chimique, ce qui peut augmenter la température de déformation thermique des plastiques, retarder leur taux de vieillissement à la lumière, humidité, et environnements thermiques, et prolonger la durée de vie des produits. Par exemple, l'ajouter aux tuyaux en plastique extérieurs et aux pare-soleil peut améliorer leur résistance aux intempéries.
• Réduire les coûts:
  Comme remplisseur, l'hydroxyde de magnésium a un prix relativement bas. En partant du principe qu’il n’affecte pas de manière significative les performances du plastique, il peut remplacer partiellement la résine, réduire les coûts des matières premières.

4. Applications personnalisées dans des domaines spécifiques

• Industrie du fil et du câble: Dans des matériaux de câbles à faible émission de fumée et sans halogène, l'hydroxyde de magnésium est le noyau ignifuge, qui peut répondre aux exigences de retardateur de flamme élevé et de faible toxicité de la fumée des câbles, et est largement utilisé dans la construction, transport ferroviaire, navires et autres domaines.
• Domaine électronique et électrique: Dans des coques en plastique, connecteurs et autres composants, l'hydroxyde de magnésium peut améliorer la qualité ignifuge des matériaux (comme UL94 V-0), tout en évitant la corrosion des composants électroniques par les retardateurs de flamme traditionnels.
• Matériaux d'emballage: Dans les plastiques pour emballages alimentaires et pharmaceutiques, la non-toxicité et le respect de l'environnement de l'hydroxyde de magnésium en font un additif privilégié, ce qui peut améliorer la sécurité et la résistance à la chaleur des matériaux d'emballage.

Notes d'application

• Modification des surfaces: L'hydroxyde de magnésium a une forte polarité et une mauvaise compatibilité avec les plastiques non polaires (comme le PE et le PP). Il doit être traité en surface avec du silane, titanate et autres agents de couplage pour améliorer la dispersibilité et la force de liaison à l'interface.
• Contrôle du montant des ajouts: L'effet ignifuge augmente avec la quantité ajoutée, mais un ajout excessif entraînera une diminution des propriétés mécaniques (comme la ténacité) de plastiques. Il est nécessaire d'équilibrer l'ignifugation et la transformabilité en fonction des besoins spécifiques..
• Sélection de la taille des particules: L'hydroxyde de magnésium ultra-fin ou nanométrique peut réduire l'impact négatif sur les performances du plastique et améliorer l'efficacité ignifuge, mais le coût est plus élevé, il doit donc être sélectionné en fonction du scénario d'application.

Résumé