氢氧化镁阻燃剂的表面改性进展

介绍了氢氧化镁阻燃剂的阻燃机理，阐述了近年来氢氧化镁阻燃剂的表面改性进展，展望了氢氧化镁阻燃剂的研究方向。

标签：氢氧化镁；阻燃剂；表面改性

卤系阻燃剂虽然具有较好的有机聚合物材料阻燃性能，但材料一经燃烧产生大量的有毒气体，严重危害身体健康，加之北美西欧等国家已经取缔卤系阻燃剂的使用，发展新型有效的无卤阻燃剂成为研究的热点。新型无机阻燃剂氢氧化镁用于材料的阻燃不产生有毒物质，具有安全环保的特点，在高分子材料中应用广泛。本文对氢氧化镁阻燃剂的特点进行了论述，重点对其改性研究进行了阐述。

1 氢氧化镁阻燃剂特点

氢氧化镁是白色粉末状的六角形或无定性的片状结晶，其密度为2.39g/cm3，难溶于水，18℃时的溶解度为9*10-3g/L。Mg（OH）2的起始热分解温度比Al （OH）3要高，接近300℃。其最大分解峰温比Al（OH）3高约100℃，约400℃[1，2]。氢氧化镁阻燃性能来源于其特殊的热分解性能。氢氧化镁受热分解为氧化镁和水蒸气。总结其阻燃机理和特点如下[3，4]：

（1）氢氧化镁热分解产生的水蒸气可有效稀释氧气浓度，阻碍燃烧；

（2）氢氧化镁的热容大，热分解过程中可有效降低高分子基材所吸收的热能，使高分子基材的热分解有所延缓；

（3）氢氧化镁形成的表面炭化层可以延缓燃烧，并能够抑制分解气体的燃烧；

（4）氢氧化镁分解吸收大量的热量，降低被阻燃材料的溫度，可有效延缓高聚物分解速度；

（5）氢氧化镁热分解产生的氧化镁本身就是优良的耐火材料，覆盖于高分子基材表面能够隔绝空气使燃烧受阻；

（6）氢氧化镁用作阻燃剂时添加量较大才能提高高聚物的难燃性。

虽然氢氧化镁因其独特的热分解特性赋予其阻燃和抑烟的特性，但氢氧化镁用于高分子基材的阻燃仍受到一定的限制。首先，氢氧化镁具有較高的表面能，未经改性的氢氧化镁易于团聚，分散性能差。其次，氢氧化镁具有很好的亲水性能，而多数聚合物基体材料则是疏水的，两者的相容性差，氢氧化镁过量使用时影响高分子基材的加工性能和力学性能。此外，高填充氢氧化镁导致无机阻燃剂与基体材料的界面处产生裂纹的“夹生”现象[5]。改善氢氧化镁与高分子基材的相

氢氧化镁阻燃剂

氢氧化镁阻燃剂简介氢氧化镁简称MH，分子式Mg(OH)2，分子量重58.33.白色粉末，相对密度2.39。折射率1.561-1.581。在300℃以下稳定，320℃开始分解，生成氧化镁和水，430℃时分解速度最快，490℃时分解完结。溶于烯酸和铵盐溶液，不溶于水、乙醇。氢氧化镁不仅有阻燃作用，还有一眼功能，无毒、无腐蚀性，多种性能优于氢氧化铝，安全廉价，属于环保型无机阻燃剂。阻燃机理氢氧化镁在受热时（340-490度）发生分解吸收燃烧物表面热量到阻燃作用；同时释放出大量水分稀释燃物表面的氧气，分解生成的活性氧化镁附着于可燃物表面又进一步阻止了燃烧的进行。氢氧化镁在整个阻燃过程中不但没有任何有害物质产生，而且其分解的产物在阻燃的同时还能够大量吸收橡胶、塑料等高分子燃烧所产生的有害气体和烟雾，活性氧化镁不断吸收未完全燃烧的熔化残留物，从使燃烧很快停止的同时消除烟雾、阻止熔滴，是一种新兴的环保型无机阻燃剂。分类阻燃剂按化学成份可以分为有机阻燃剂和无机阻燃两大类。有机阻燃剂又分为磷系和卤系两个系列。由于有机阻燃剂存在着分解产物毒性大、烟雾大等缺点，正逐步被无机阻燃剂所替代。

无机阻燃剂主要品种有氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、氧化锑、氧化锡、氧化钼、钼酸铵、硼酸锌等，其中以氢氧化铝和氢氧化镁因分解吸热量大，并产生H2O可起到隔绝空气作用，其分解后氧化物又是耐高温物质，故二种阻燃剂不仅可起到阻燃作用，而且可以起到填充作用，它所具有不产生腐蚀性卤气及有害气体、不挥发、效果持久、无毒、无烟、不滴等特点。涂料等高分子材料中，特别是对矿用导风筒涂覆布、PVC整芯运输带、阻燃胶板、蓬布、PVC电线电缆料、矿用电缆护套、电缆附件的阻燃、消烟抗静电，可代替氢氧化铝，具有优良的阻燃效果。种类间比较目前国内氢氧化铝用量较多，但随着高聚物加工温度的提高，氢氧化铝易分解，降低阻燃作用，氢氧化镁较氢氧化铝具有如下优点： ①氢氧化镁热分解温度达330℃，比氢氧化铝高100℃，故有利于塑料加工温度的提高，加快挤塑速度，缩短模塑时间； ②氢氧化镁与酸的中和能力强，可较快地中和塑料燃烧过程产生的酸性气体SO2、NOx、CO2等； ③氢氧化镁分解能高，有利于吸收燃烧热，提高阻燃效率； ④氢氧化镁抑烟能力强、硬度小，对设备摩擦小，有助于延长生产设备

聚苯乙烯丙烯酸丁酯表面改性的超细颜料性质

第28卷　第6期2007年6月纺　织　学　报Journal of T extile Research V ol.28　N o.6Jun.　2007 文章编号:025329721(2007)0620092204 聚苯乙烯丙烯酸丁酯表面改性的超细颜料性质孟庆豪,房宽峻,付少海 (江南大学生态纺织教育部重点实验室,江苏无锡　214122) 摘　要　为提高涂料印花中织物摩擦牢度,减少黏合剂等助剂的使用,以苯乙烯、丙烯酸丁酯为单体用微乳液聚合法对颜料蓝15∶1进行表面包覆改性,探讨了表面活性剂用量、单体用量等对所制备的超细颜料平均粒径、粒径分布和分散稳定性的影响,用扫描探针显微镜观察了改性颜料的形貌。结果表明:随着单体用量的增加,颜料的平均粒径先增大后减少;颜料分散时表面活性剂的用量影响体系的分散稳定性及颜料的平均粒径;表面改性后的超细颜料在无黏合剂存在的情况下,对纯棉织物的摩擦牢度有一定的改善。关键词　聚苯乙烯丙烯酸丁酯;微乳液聚合;超细颜料;性质中图分类号:TS194.21 文献标识码:A Properties of nanoscale pigment surface 2modified by polystyrene 2butyl acrylate ME NG Qinghao ,FANG K uanjun ,FU Shaohai (K ey Laboratory o f Science and Technology o f Eco 2Textile ,Ministry o f Education , Southern Yangtze Univer sity ,Wuxi ,Jiangsu 214122,China ) Abstract C.I.Pigment Blue 15∶1was encapsuled by miniemulsion polymerization with styrene and butyl acrylate for the purpose of im proving the rubbing fastness and reducing the use of auxiliaries such as binders.The effects of the am ount of surfactants and m onomers on the average particle sizes ,PDI ,stability of the system were investigated.The m orphologies of the ultrafine particles were observed by the scanning probe microscope.The results indicated that the average particle size of the pigment first increases and then decreases as the am ount of the m onomers increases ;the am ount of surfactant affects the average particle sizes and the stability of the system ;the rubbing fastnesses of the m odified pigment for pure cotton fabric is rather g ood with absence of binders.K ey w ords polystyrene 2butyl acrylate ;miniemulsion polymerization ;ultrafine pigment ;property 收稿日期:2006-09-17 修回日期:2006-12-26 作者简介:孟庆豪(1983— ),男,硕士生。研究方向为有机颜料改性。房宽峻,通讯作者,E 2mail :fangkuanjun @https://www.360docs.net/doc/8c18174047.html, 。超细有机颜料具有比表面积大,着色强度高,色泽鲜艳等优点,近年来在纺织、塑料、橡胶、造纸、建筑等行业得到了广泛的应用。特别是喷墨印花和喷墨打印技术的发展,为超细颜料的开发和应用开辟了广阔的空间。然而,由于有机颜料主要是以凝聚体、聚集体等形态存在,表面极性低,在水相中很难被润湿和分散。尤其是将颜料分散到超细级,其比表面积和表面能急剧增大,自动凝聚的倾向增加,导致有机颜料在水相中很难被分散成超细级颗粒。颜料表面胶囊化是近年来制备超细颜料分散体系的重要方法,关于有机颜料包覆的方法主要有:溶剂蒸发法、喷雾干燥法、液相分离法、悬浮交联法等[1] 。微乳液聚合法具有操作简单,反应过程易于控制,对环境污染小等优点,是科技工作者研究的热点。文献[2]通过乳液聚合制备了粒径范围在131～225nm 的SiO 22PM MA 核壳结构的复合包覆粒子;文[3-5]包覆。本文以苯乙烯、丙烯酸丁酯为聚合单体,通过微乳液聚合法制备了稳定的超细颜料蓝15∶1微胶囊, w w w .s p m . c o m . c n

高能粒子束表面改性技术研究与发展

高能粒子束表面改性技术研究与发展昆明理工大学材料111班解开书【摘要】主要叙述了高能粒子束表面改性技术中的离子束表面改性技术的基本原理、工艺特点、发展趋势及其存在的问题和解决途径。关键词：高能粒子束；表面改性；研究与进展前言高能粒子束表面改性是通过高能量密度的束流改变材料表面的成分或组织结构的表面处理技术。由于高能粒子束的功率密度可以达到108W/cm2以上，甚至可超过109W/cm2，因此在极短的作用周期下，材料表面就能达到其他表面技术所无法达到的效果。高能粒子束表面改性技术具备以下一些特点：（1）能量密度可以在很大范围内进行调节，并可精确控制；（2）高能粒子束表面改性技术可以方便地与传统的表面改性技术结合起来，从而弥补甚至消除各自的局限性；（3）利用高能粒子束可以对材料表面进行超高速加热和超高速冷却，其冷却速度可达104℃/S，从而实现新型超细、超薄、超纯材料的合成和金属复合材料的制备。 1高能离子束表面改性技术的研究及其应用 1.1 离子束表面改性研究现状 20世纪70年代中期，离子注入技术进入到半导体材料的表面改性，采用离子注入精细掺杂取代热扩散工艺，使半导体从单个晶体管加工发展为平面集成电路加工。20世纪80年代初，离子束混合的出现，对离子束冶金学的发展做出了巨大的贡献。80年代中期，金属蒸发真空弧离子源（M EV VA）和其他金属离子源的问世，为离子束材料改性提供了强金属离子束。与此同时，为克服注入层浅的问题，开始研究离子束辅助沉积技术（IBAD），又称离子束增强沉积技术（IBED）。20世纪末发展起来的称为“等离子体注入”技术（PSII-PIasm a Source Ion Implantation）克服了常规注入的缺点，可对成批工件同时进行全方位的离子注入而引起人们的关注，由于工件是直接“浸泡”在被注入元素的等离子体内，也有人称之为“等离子体浸没离子注入”（PI II-Plasma Source Ion Implantation）。PSII技术发展很快，该技术的奠基人之一CONRAD J R已取得大量基础研究和应用成果。自20世纪70年代以来，许多国家对离子注入材料改性的研究和应用都给予了相当的重视，一些大学、科研机构和公司都相继成立了专门从事这方面工作的研究中心或实验室，如美国的斯坦福大学，英国的哈威尔原子能研究中心以及日本的RIK EN物理化学研究所等。我国离子注入改性技术的研究，早期也和国外一样主要集中在半导体的研究和应用方面，从20世纪70年代至今逐渐把该技术应用于其他领域，特别是在优化材料表面的摩擦学特性方面的研究和应用得到了不断发展。目前，除了北京师范大学、清华大学、四川联合大学原子能研究所、中国原子能研究所等有专门的研究中心外，还在上海冶金研究所建立了中国科学院离子束开放实验室，在大连理工大学建立了国家激光束、电子束、离子束开放研究室。但是由于高性能离子束装置的研制和建立都比较缓慢，因而，无论在基础研究或应用方面与国外相比都还存在一定的差距。

镁铝水滑石阻燃剂表面改性及其机理

樊慧庆等：掺杂三氧化二锑的钛酸铋钠钾陶瓷的显微结构和电学性能· 103 ·第41卷第4期 DOI：10.7521/j.issn.0454–5648.2013.04.00 镁铝水滑石阻燃剂表面改性及其机理徐圣，曾虹燕，赵策，廖梦尘，杨永杰，张伟，陶静，肖华淼 (湘潭大学化工学院，湖南湘潭 411105) 摘要：采用三聚磷酸钠(STPP)对镁铝水滑石(MAH)进行表面改性。X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱、热重–差热、红外光谱比表积测试和粒度分析对改性前后的镁铝水滑石进行表征，考察了改性前后镁铝水滑石的吸油性能和润湿性能。结果表明：三聚磷酸根(5 310 P O?)包覆于镁铝水滑石粒子表面，改性后的镁铝水滑石粒子表面疏水性增强，分散性明显提高。将改性前后镁铝水滑石样品与聚丙烯(PP)混合固化，测试其复合材料(MAH/PP、SMAH/PP)阻燃性和力学性能，发现相对于MAH/PP，SMAH/PP复合材料力学性能有所提高，阻燃性能也得以改善。关键词：镁铝水滑石；阻燃剂；改性；三聚磷酸钠；聚丙烯中图分类号：TQ132.2，TQ326.9 文献标志号：A 文章编号：0454–5648(2013)04– 网络出版时间：网络出版地址： Surface Modification of the Mg–Al Hydrotalcite Flame-retardant XU Sheng，ZENG Hongyan，ZHAO Ce，LIAO Mengchen，YANG Yongjie，ZHANG Wei，TAO Jing，XIAO Huamiao (School of Chemical Engineering, Xiangtan University, Xiangtan 411105, Hunan, China) Abstract: The surface modification of Mg–Al hydrytalcite particle (MAH) by sodium tripolyphosphate (STPP) was carried out. The unmodified and modified MAHs(MAH and SMAH, respectively) were characterized by X-ray diffraction, scanning electron micros-copy, energy dispersive spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric-derivative thermogravimetric analysis, specific surface area measurement and particle size analysis, respectively. The oil absorption and wettability of the particles were investigated. The results show that the surface of the MAH is coated by5 310 P O?in the modification process. The hydrophobic property of the SMAH particles was strengthened, and the congeries dispersibility was improved. The composites (MAH/PP, SMAH/PP) were obtained by mixing MAH and SMAH into Polypropylene (PP), respectively. The flame retardancy and mechanical properties of the composites were analyzed. Compared to the MAH/PP sample, the mechanical properties of the SMAH/PP composite was in-creased, and the flame retardancy was enhanced. Key words: Mg–Al hydrotalcite; flame retardant; modification; sodium tripolyphosphate; polypropylene 低烟无卤阻燃材料可以避免含卤阻燃材料燃烧时所带来的二次污染，是阻燃材料的发展趋势。当今，开发低烟无卤阻燃剂在世界范围内仍是一个技术难题。作为无机无卤阻燃材料，镁铝水滑石(MAH)兼具Al(OH)3和Mg(OH)2之阻燃优点，并避免它们各自的缺陷，具阻燃、消烟、填充和热稳定性等多种功能，是一种高效、环保、消烟型无毒无卤的新型阻燃剂[1–2]。但MAH粒子表面存在的大量非架桥羟基，使其表面结构不稳定，相互之间极易形成氢键而团聚形成二次粒子，使粒子粒径变大，分散性差，与高分子材料相容性差，严重地影响塑料制品的拉伸强度、伸长率等力学性能[3–5]。为了改善MAH阻燃剂的性能，提高其阻燃效率，必须对其表面进行改性，以改进MAH粒子的分散性和相容性，增强高分子材料的机械力学等性能。三聚磷酸钠(STPP)是一种链状的缩合磷酸盐，易溶于水，对金属离子有显著的螯合能力，为工业中常用助剂或食品添加剂，是高岭土、氧化镁和碳收稿日期：2012–09–11。修订日期：2012–10–30。基金项目：湖南省自科基金重点项目(12JJ2008)；2012年湖南省大学生创新性实验计划资助项目。第一作者：徐圣(1987—)，男，硕士研究生。通信作者：曾虹燕(1963—)，博士，教授。Received date:2012–09–11. Revised date: 2012–10–30. First author: XU Sheng (1987–), male, Master candidate. E-mail: xutiandasheng@https://www.360docs.net/doc/8c18174047.html, Correspondent author: ZENG Hongyan (1963–), female, Ph.D., Professor. E-mail: hyzeng@https://www.360docs.net/doc/8c18174047.html, 第41卷第4期2013年4月硅酸盐学报 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol. 41，No. 4 April，2013 2013-03-02 09:39https://www.360docs.net/doc/8c18174047.html,/kcms/detail/11.2310.TQ.20130302.0939.016.html

表面改性技术

先进制造技术课程论文论文题目：［高速齿轮表面改性工艺方法研究］系部：机械工程系专业：机械制造与制动化班级：机制103 学生姓名：学号：100114314 2012年10 月10 日摘要齿轮表面改性技术对于齿面强化，延长齿轮的使用寿命和发展新型齿轮加工技术具有重要的意义．齿轮传动具有传动比准确，传递运动工作可靠，传动平稳效

率高，机构紧凑，使用寿命长等优点，在许多行业得到广泛使用．齿轮工作时的运动和受力情况非常复杂，由此产生的损伤形式多样，比较常见且对其能影响较严重的损伤有3种：断齿、破坏性胶合和破坏性点蚀_l ．因此，要求齿轮的整体具有高的弯曲疲劳强度，心部要求高的强度和冲击韧性，齿面要求高硬度、高耐磨性和一定的耐腐蚀性．德国权威机构曾对涉及各行各业的齿轮传动失效实例进行过调查研究，发现因齿轮表面失效而引起的齿轮传动副失的数量约占所调查对象总数的．因此，提高齿轮表面强度已成为提高齿轮传动副的可靠性和延长其使用寿命的有效途径．为了达到这一目的，必须对齿轮进行表面强化处理．除采用常规表面热处理手段外，日益成熟的各种表面强化新技术也获得了广泛应用．目前，齿轮表面强化处理技术主要有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗金属、激光表面强化、热喷涂等关键字：齿轮表面改性现代表面技术一、表面改性技术：表面技术是指采用某种工艺手段使材料表面获得与其基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。材料经表面改性处理后，既能发挥基体材料的力学性能，又能使材料表面获得各种特殊性能（如耐磨，耐高温，合适的射线吸收、辐射和反射能力，超导性能，润滑，绝缘，储氢等）表面改性技术可以掩盖基体材料表面的缺陷，延长材料和构件的使用寿命，节约稀、贵材料，节约能源，改善环境，并对各种高薪技术的发展具有重要作用。表面改性技术的研究和应用已有多年。70年代中期以来，国际上出现了表面改性热，表面改性技术越来越受到人们的重视。表面改性的特点是：（1）不必整体改善材料，只需进行表面改性或强化，可以节约材料。（2）可以获得特殊的表面层，如果超细晶粒、非晶态、过饱和固溶体，多层结构层等，其性能远非一般整体材料可比。（3）表面层很薄，涂层用料少，为了保证涂层的性能、质量，可以采用贵重稀缺元素而不会显著增加成本。（4）不但可以制造性能优异的零部件产品，而且可以用于修复已经损坏、失效的零件。表面改性技术应用：表面改性技术广泛应用于机械工业、国防工业及航空航天领域，通过表面改性可以使材料性能提高，产品质量提高，降低企业成本。表面技术的应用，在提高零部件的使用寿命和可靠性，提高产品质量，增加产品的竞争力，以及节约材料，节约能源，促进高科技技术的发展等方面都有着十分重要的意义。二、一般传统齿轮的处理方式 1、金属表面形变强化喷丸强化是当前国内外广泛应用的一种应用广泛的表面强化方法，即利用高速弹丸强烈冲击零件表面，使之产生形变硬化层并引进残余压应力。喷丸强化原理：（1）形成形变硬化层，在此层内产生两种变化：

有机硅助剂在有机颜料中的应用与发展

有机硅助剂在有机颜料中的应用与发展随着高分子材料应用领域的不断拓展，有机硅材料应用越来越广泛，应用范围涵盖了几乎所有的工业领域，受到高度重视。作为一类具有优异性能的高分子材料得到广泛应用，被誉为现代工业的味精。有机硅通常分为四类：硅油、硅树脂、硅橡胶、硅烷偶联剂。其主链由硅氧键链节 | (—Si—O—) 构成，侧链通过硅原子与不同 | 有机基团相结合，形成一系列产品。这些产品的结构中包含了有机基团和无机结构，使之具有特殊性能：耐高低温、耐老化、电气绝缘、耐臭氧、憎水、耐溶胀、耐辐射、无毒无腐蚀和生理惰性等，与其他高分子材料相比，其最突出的性能是优良的耐温特性、介电性、耐候性、生理惰性和低表面张力。有机硅表面活性剂是近年来得到高速发展的新的功能材料，引起了各行各业人们越来越浓厚的兴趣。在日化、个人护理品、皮革、造纸、三次采油用化学品等行业得到了广泛的应用。由于有机硅具有一些其他类材料不具备的性能，人们对其在新领域的应用前景寄予厚望，并逐步加大了科研开发的力度，期望取得较大的突破和进展。被誉为现代工业的味精的还有表面活性剂，它是一类同时含有疏水基团和亲水基团的有机化合物。可以是低分子物，也可以是高聚物。表面活性剂按其亲水基的种类可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型。表面活性剂可显著改善物质表面的润湿性能，对于固体表面可通过表面活性剂在表面进行单层吸附使表面拒水、抗黏；通过多层吸附使表面更加亲水。对于液体界面，表面活性剂可通过降低界面张力，增大润湿性，提高渗透作用，一些具有支链结构或多烷基结构的表面活性剂具有好的润湿性能，其HLB值在7-9之间。有机硅表面活性剂是指分子结构中，含有有机硅成分的表面活性剂，它也可以分成上述几类。有机硅表面活性剂包括了一个结构类型的范围，它们不象许多常用表面活性剂基本上是线性结构的，而是T型结构，由全部是甲基化硅氧烷组成的骨架。带着一或一个以上的聚醚尾巴。有机硅主链十分柔顺，分子间作用力较弱。有机硅表面活性剂的疏水基团是由疏水性比碳链类更强的烷基硅氧烷组成，具有更强的表面活性，在同等浓度的溶液中，表面张力低，表面能小，黏度低，成膜能力强，因此获得了更广泛的应用。 2 有机硅表面活性剂介绍随着有机硅单体生产规模的扩大和对有机硅后续产品的深入研究，人们对有机硅表面活性剂的认识进一步加深，有机硅表面活性剂的品种不断增加，应用领域不断扩大。下面按有机硅表面活性剂的类型，分别介绍它们的应用发展情况。 2.1 阳离子型表面活性剂氨基改性聚硅氧烷(简称氨基硅油)和氨基硅烷是最典型、用量最大、用途最广的有机硅阳离子型表面活性剂。氨基有伯、仲、叔氨基及季铵基之分。由于氨基具有亲水性，所以，氨基硅油容易做成乳液或微乳液，氨基硅油乳液是纺织上应用最普遍的柔软剂。提高氨基硅油亲水性的途径很多：一是在氨基硅油分子上同时接入亲水的聚醚、羧酸基、磺酸基。二是将亲水的聚醚硅烷偶联剂与有机硅单体共聚。三是将带反应性基团的聚醚接枝到氨基硅油上去。低分子的有机硅季铵盐如DC-5700是典型的阳离子型表面活性剂，也是安全性很高的抗菌剂，分子中有三个烷氧基，非常容易水解，水解生成的硅羟基反应活性很高。三烷氧基硅烷季铵盐与其他物质反应后存在疏水的缺点。可在处理工作液中加入环氧水溶性硅油。以克服此缺点。聚硅氧烷季铵盐也是典型的阳离子型表面活性剂，是扩发美发的最佳调理剂。用聚硅氧烷季铵盐配制的洗发香波，具有柔软、滑爽、抗静电、易梳理等优点。将其应用于颜料表面处理和改性中，容易产生较好的效果，在聚硅氧烷季铵盐大分子上同时接入亲水、抗静电型聚醚、磷酸酯基等改性基团，就会更理想。在颜料表面处理和改性中会遇到静电问题。当用有机硅表面活性剂处理颜料表面时，可产生亲水性外表面，即作为抗静电剂的表面

离子束加工原理

离子束加工原理离子束加工（ion beam machining，IBM）是在真空条件下利用离子源（离子枪）产生的离子经加速聚焦形成高能的离子束流投射到工件表面，使材料变形、破坏、分离以达到加工目的。因为离子带正电荷且质量是电子的千万倍，且加速到较高速度时，具有比电子束大得多的撞击动能，因此，离子束撞击工件将引起变形、分离、破坏等机械作用，而不像电子束是通过热效应进行加工。 2.离子束加工特点加工精度高。因离子束流密度和能量可得到精确控制。在较高真空度下进行加工，环境污染少。特别适合加工高纯度的半导体材料及易氧化的金属材料。加工应力小，变形极微小，加工表面质量高，适合于各种材料和低刚度零件的加工。 3.离子束加工的应用范围离子束加工方式包括离子蚀刻、离子镀膜及离子溅射沉积和离子注入等。 1）离子刻蚀 3.离子束加工的应用范围离子束加工方式包括离子蚀刻、离子镀膜及离子溅射沉积和离子注入等。 1）离子刻蚀当所带能量为0.1～5keV、直径为十分之几纳米的的氩离子轰击工件表面时，此高能离子所传递的能量超过工件表面原子或分子间键合力时，材料表面的原子或分子被逐个溅射出来，以达到加工目的这种加工本质上属于一种原子尺度的切削加工，通常又称为离子铣削。离子束刻蚀可用于加工空气轴承的沟槽、打孔、加工极薄材料及超高精度非球面透镜，还可用于刻蚀集成电路等高精度图形。 2）离子溅射沉积采用能量为0.1～5keV的氩离子轰击某种材料制成的靶材，将靶材原子击出并令其沉积到工件表面上并形成一层薄膜。实际上此法为一种镀膜工艺。 3）离子镀膜离子镀膜一方面是把靶材射出的原子向工件表面沉积，另一方面还有高速中性粒子打击工件表面以增强镀层与基材之间的结合力（可达10～20MPa），此法适应性强、膜层均匀致密、韧性好、沉积速度快，目前已获得广泛应用。4）离子注入用5～500keV能量的离子束，直接轰击工件表面，由于离子能量相当大，可使离子钻进被加工工件材料表面层，改变其表面层的化学成分，从而改变工件表面层的机械物理性能。此法不受温度及注入何种元素及粒量限制，可根据不同需求注入不同离子（如

我国无机阻燃剂的现状与发展分析

我国无机阻燃剂的发展与应用一、引言阻燃剂是合成高分子材料的重要助剂之一，添加阻燃剂对高分子材料进行阻燃处理，可以阻止材料燃烧或者延缓火势的蔓延，使合成材料具有难燃性、自熄性和消烟性。随着石油化工材料被广泛应用到国民经济的诸多行业中，如建筑业、塑料制品业、纺织业、运输业、电子电器业、航天业，阻燃剂在防火安全和环境保护方面的重要性愈加不容忽视。随着社会的发展和科技的进步，人们对材料的阻燃性能要求也愈来愈高，我国自80年代以来，阻燃剂的研制、生产及推广应用得以迅速发展，阻燃剂的品种日趋增多、产量急剧上升。目前，据粗略估计，全球阻燃剂的65%~70%用于阻燃塑料，20%用于橡胶，5%用于纺织品，3%用于涂料，2%用于纸张及木材。近年来，随着防火安全标准的日益提高和塑料产量的快速增长，我国阻燃剂的用量正处于快速增长期。阻燃剂按照化学组成可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂，其中，无机阻燃剂除了有阻燃效果外，还具有低发烟率和可抑制氯化氢产生等作用，使得被添加材料具有无毒性、无腐蚀性和低成本等优点。从全球看来，无机阻燃剂消费量远远高于有机阻燃剂，如美国、西欧和日本等工业发达国家无机阻燃剂的消费占总消费量约60%，而我国不到10%，因此我国发展无机阻燃剂非常紧迫，而具有巨大的应用前景。目前无机阻燃剂主要品种有氢氧化铝、氢氧化镁、无机磷、硼酸盐、氧化锑等。

二、研究进展 1、氢氧化铝氢氧化铝是问世最早的无机阻燃剂之一，也是国际上阻燃剂中用量最大的一种。目前氢氧化铝占全球无机阻燃剂消费量的80%以上，广泛应用于各种塑料、涂料、聚氨酯、弹性体和橡胶制品中，具有阻燃、消烟、填充三大功能，不产生二次污染，能与多种物质产生协同作用、不挥发、无毒、无腐蚀性、价格低廉。阻燃剂用氢氧化铝一般是以工业氢氧化铝为原料，采用合适的方法进行精制和表面处理而制得，这样制成的氢氧化铝，其粒径小于5μm，适合于作高分子材料的阻燃剂。亦可采用尿素水解中和法和铝酸钠法直接制备阻燃剂用氢氧化铝。氢氧化铝的粒度和用量对材料阻燃性能和材料物理性能影响较大，当颗粒过粗和填充量过大时，会降低合成材料的物理性能，为了改进这些不足，人们对氢氧化铝主要进行以下改性与处理。一是表面改性，氢氧化铝具有较强的极性和亲水性，同极性聚合物材料相容性差，人们通常采用硅烷和酞酸酯类偶联剂对氢氧化铝阻燃剂进行表面处理，改善其与聚合物的粘接力与界面亲合性。经过表面改性处理的氢氧化铝，其阻燃性能和被阻燃基材的抗拉强度、伸长率等与处理前相比均有大幅提高。二是超细化和纳米化处理，为改善无机阻燃剂与树脂的亲和性，提高阻燃成分在树脂中的分散度和均一度，必须采用纳米技术对阻燃剂进行超细化处理。由于纳米化以后的氢氧化铝比表面积增大，表面活性大大增强，抵消了由于其与树脂极性不同而引起树脂机械性能下降的影响，并对刚性粒

氢氧化镁阻燃剂的表面改性及应用研究

氢氧化镁阻燃剂的表面改性及应用研究【摘要】用硅烷和钛酸酯偶联剂分别对氢氧化镁阻燃剂进行表面改性并将其加入聚丙烯中制备阻燃复合材料，研究不同表面活性剂改性的氢氧化镁阻燃剂的效果，并测试所制备的阻燃复合材料阻燃性能和力学性能。结果表明，硅烷偶联剂表面改性后的氢氧化镁能更好改善复合材料的力学性能，显著提高聚丙烯的阻燃性能。【关键词】氢氧化镁；阻燃剂；表面改性 0 引言氢氧化镁（MH）是近年来研发的一种新型无公害阻燃剂，具有分解温度高、热稳定性好、价格便宜等优点，被广泛应用于聚合物阻燃[1-2]。但其阻燃效率较低，且作为极性无机物，与高聚物相容性较差，在聚合物基材中分散不均[3-4]，会破坏材料的力学性能。通过对MH 的表面处理，改善其在聚合物中的分散性，提高复合材料的力学性能和阻燃性能。本实验分别选用KH-550和NDE-31为改性剂，对氢氧化物阻燃剂粉体进行表面改性，并将改性后的MH阻燃剂加入聚丙烯（PP）中制备阻燃复合材料，研究其改性效果。 1 实验部分 1.1 实验药品、仪器 1.1.1 药品氢氧化镁阻燃剂由广州延瑞化工有限公司提供；无水乙醇，分析纯，购自嘉兴国药集团化学试剂有限公司；硅烷偶联剂KH-550、酞酸酯偶联剂NDE-31来自嘉兴精博化学品公司；聚丙烯（PP）购自嘉兴龙源物质有限公司；去离子水，自制。 1.1.2 仪器循环水式多用真空泵SHB-Ⅲ，郑州长城科工贸有限公司；分析天平，梅特勒一托利多仪器有限公司；平底加热磁力搅拌器ZNCL-BS，河南爱博特科技有限公司；高速剪切乳化机，无锡诺亚机械有限公司；恒温水浴锅DK-S24，上海精宏实验设备有限公司；高速混合机，JYHG-100W，深圳市嘉源科创塑料机械有限公司；注塑成型机，FTN-90B，浙江申达机器制造有限公司；双螺杆挤出造粒机，SHJ-20，南京格兰特橡塑公司；变频电机万能试验机，JH-20KN，上海简支仪器设备有限公司；氧指数测定仪，HC-2，南京市江宁区分析仪器厂。 1.2 实验

岗石粉体助磨改性剂,降低20%的吸油值

岗石粉体助磨改性剂，降低20%的吸油值人造岗石用的微粉填料主要是一种重质碳酸钙，通常使用立磨粉碎大理石矿石获得，也称为立磨粉，但是立磨粉本身是亲水性粉体，在岗石原料树脂中的相容性和分散效果不足，故使用前需要采用专用的碳酸钙助磨改性剂对其进行改性处理，才能得到优质的立磨粉。人造岗石用碳酸钙助磨改性剂是较低分子量的聚合物, 集助磨、改性、润滑、偶联、分散等功能于一体，每个分子有多个极性基团,它在无机粉体表面的吸附是部分极性基团朝无机粉体表面,另一部分则朝油性溶液,并通过分子间力或氢键与油性溶液产生缔合,从而形成立体屏障防止颗粒间接触聚集,起到粒子间分散作用。

一、物理性能：碳酸钙助磨改性剂通常呈乳白色液体状，粘度15 ±2mPa.S (25℃），PH值：8-9，比重：1.014± 0.02g/ml，易溶于水。碳酸钙助磨改性剂它有优良的活化改性，助磨分散，偶联作用，能大幅度降低粉体吸油量，并使粉体具有优良的亲水亲油特性，与不饱和树脂体系相容性更好，从而达到人造石生产中高填充、低粘度的加工要求。使用这种碳酸钙助磨改性剂改性的碳酸钙吸油值理想状态下可下降10-20%。还可以使岗石粉填料在不饱和树脂液中有持久的分散防沉性，使得制品不会出现气孔、起皮、龟裂等现象；制品表面发色均匀、自然、光亮。二、碳酸钙助磨改性剂应用范围它适用于各种无机粉体,如重质碳酸钙、轻质碳酸钙、高岭土、二氧化硅、滑石粉、炭黑、颜料和其他粉体的表面分散改性；改性后的粉体特别适合人造石行业客户的使用。

三、碳酸钙助磨改性剂用法及用量: 1.用法与一般粉体的改性方法相同，也可与其他表面活性剂或助剂混用，但通常不能同时加入，需先加入碳酸钙助磨改性剂，再加入其它组分。以粉体固含量计算，加入量约占粉体的0.1%—0.5%。 2.使用计量泵，将1-20倍稀释好的助剂计量喷雾在二次破碎的原矿表面，矿石通过螺旋进料或皮带输送进研磨主机，进行干法研磨加工。 3.为达到最佳效果，在生产过程中可单独补加水，以利于助剂对钙粉的充分润湿和包覆。补水量根据设备的排水能力而定，以产品水分合格为准。粉体改性是现代无机粉体，几乎都离不开粉体表面改性这个重要课题，因为通过改性后的粉体，在各项性能方面都有一个质的提升，在人造岗石领域是一个大势所趋的课题。

无机纳米粉体表面改性研究进展

摘要: 由于纳米粒子易团聚, 对其进行表面改性是很必要的。本文综述了纳米粒子表面改性的主要方法, 介绍了国内外表面改性的一些实例, 并对纳米粒子表面改性的一些新发展和应用前景作了说明。关键词: 纳米粉体; 团聚; 表面改性；表征 Abstract：Accumulation is one of the most important problems to be resolved in the application of nanosize power.Surface modification can efficiently resolve this problem.In this aricle,the author discuss the cause of the accumulation,the way of surface medication and the manifestion of surface modification. Key words: nanosizes power, accumulation, surface modification, manifetation 1、引言物质经微纳米化后, 尤其是处于纳米状态时, 其尺寸介于原子、分子与块状材料之间, 故有人称之为物质的第四状态。由于纳米粒子具有大比表面积, 随着粒子半径的减小, 其表面能和表面张力都急剧增大，此外还具有小尺寸效应、量子尺寸效应和量子隧道效应, 因而纳米材料具有独特的力学、光、热、电、磁、吸附、气敏等性质, 在传统材料中加入纳米粉体将大大改善其性能或带来意想不到的性质。目前, 纳米材料在信息、能源、环境和生物技术等高科技产业中的应用已取得了初步成果。但是在应用过程中, 由于纳米粒子粒径小, 表面活性高, 使其易发生团聚而形成尺寸较大的团聚体[1], 严重地阻碍了纳米粉体的应用和相应的纳米材料的制备。 2、纳米粒子的团聚所谓纳米粉体的团聚是指原生的纳米粉体颗粒在制备、分离、处理及存放过程中相互连接、由多个颗粒形成较大的颗粒团簇的现象。从热力学上, 纳米粒子的分散体系具有巨大的比表面积, 表面能很大, 系统会自动朝着表面积减小的方向变化, 导致纳米粒子发生团聚。粉末的团聚分为软团聚和硬团聚。软团聚主要是由于颗粒之间的范德华力和库仑力所致, 该团聚可通过施加机械能能消除粉末的硬团聚体内除了颗粒之间的范德华力和库仑力之外, 还存在化学键作用, 目前人们对粉末的硬团聚机理存在不同的看法, 其中最有代表性的是晶桥理论、毛细管吸附理论、氢键作用理论和化学键作用理论[2]。图1 纳米粒子的团聚机理示意图 Fig1 agglomeration mechanism schematic diagram of nano2particles 为了解决纳米粉体的团聚问题以及改善粉体粒子表面活性，就需要对粉体粒子进行表面改性。

表面改性技术综述

表面改性技术综述表面改性是指采用某种工艺和手段使材料获得与其基体材料的组织结构性能不同的一种技术。材料经过改性处理之后，既能发挥材料基体的力学性能，又能使材料表面获得各种特殊性能，如耐磨，耐腐蚀，耐高温，合适的射线吸收等。金属表面改性技术在冶金、机械、电子、建筑、轻工、仪表等各个工业部门乃至农业和人们日常生活中都有着广泛的用途, 其种类繁多。除常用的喷丸强化、表面热处理等传统技术外, 近些年还快速发展了激光、电子和离子等高能束表面处理技术。今后, 随着物理学、材料学等相关学科的迅速发展, 还将不断涌现出新的表面改性技术。尤其是复合表面技术的发展, 有可能获得意想不到的效果。金属表面改性技术的飞速发展和不断创新, 将进一步推动其在工农业生产中的应用, 带来显著的经济效益。传统的表面改性技术有：表面形变强化、表面热处理、表面化学热处理、离子束表面扩渗处理、高能束表面处理、离子注入表面改性等。 1、喷丸强化喷丸处理是在受喷材料再结晶温度以下进行的一种冷加工方法, 是将弹丸在很高速度下撞击受喷工件表面而完成的。喷丸可应用于表面清理、光整加工、喷丸成型、喷丸校正、喷丸强化等方面。喷丸强化又称受控喷丸, 不同于一般的喷丸工艺, 要求喷丸过程中严格控制工艺参数, 使工件在受喷后具有预期的表面形貌、表层组织结构和残余应力场, 从而大幅度提高疲劳强度和抗应力腐蚀能力。实施喷丸时, 弹丸由专用的喷丸机籍助压缩空气、高压水流或叶轮, 高速射向零件受喷部位。常用弹丸有球形铸铁丸、铸钢丸和其它非金属材料制成的弹丸。喷丸强化的效果用喷丸强度来表示, 与弹丸种类和形状、碰撞速度和密度、喷射方位和距离、喷丸时间等因素有关。表面喷丸提高金属材料疲劳强度的机理比较复杂, 涉及到塑性变形层(通常为011～018mm 厚) 的组织结构变化(如位错密度、亚晶粒尺寸) 和残余应力的变化。因此, 只有合理控制表面变形层内的变化, 才可能获得预期的喷丸强化效果。早在20 世纪20 年代, 喷丸强化就应用于汽车工业。目前已成为机械制造等工业部门的一种重要的表面技术, 应用广泛。涉及的材料除普通钢外,还有高强度钢和各种有色金属; 涉及的零件类型有弹簧、轴、齿轮、连杆、叶片、涡轮盘和飞机起落架组成件等。 2、传统表面热处理改性传统的表面热处理技术可分为表面淬火和化学热处理两大类。它主要用来提高钢件的强度、硬度、耐磨性和疲劳极限。在机械设备中, 许多零件(如齿轮轴、活塞销、曲轴等) 是在冲击载荷及表面磨损条件下工作的。这类零件表面应具有高的硬度和耐磨性, 而心部应具有足够的塑性和韧性。因此, 为满足其使用性能要求, 应进行表面热处理。 ○1表面淬火表面淬火是把零件的表层迅速加热到淬火温度后快冷, 使零件表面层获得淬火马氏体而心部仍保持未淬火状态的一种淬火方法。表面淬火的目的是使零件获得高硬度的表层, 以提高工件的耐磨性和疲劳性能, 而心部仍具有较好的韧性。其设备简单、方法简便, 广泛用于钢铁零件。根据加热方法的不同, 可分之为火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火。火焰加热表面淬火的淬透层一般为2 -6mm。其特点是设备简单, 但加热温度高及淬硬层不易控制, 淬火质量不稳定, 使用上有局限性。感应加热表面淬火的特点是: 加热速度快, 零件变形小, 生产效率高, 淬火后表面能获得优良的机械性能; 淬透层易控制, 淬火操作易实现机械化。但设备较贵, 形状复杂零件的感应器不易制造, 不宜单件生产。 ○2化学热处理化学热处理是将金属零件放在某种介质中加热、保温、冷却, 使介质中的某些元素渗入

无机分体表面改性方法综述

无机粉体表面改性方法综述唐亚峰（南华大学化学化工学院无机非金属材料系湖南衡阳）摘要：表面改性是无机粉体的主要加工技术之一，表面改性对提高无机粉体的应用性能起着关键的作用。改性后的无机粉体分散性提高，同时也改善了粉体和有机高聚物的相容性。本文介绍了无机粉体表面改性的机理、传统的几类改性方法以及两种新型改性方法，并对无机粉体表面改性方法进行展望。关键词：无机粉体；表面改性；改性方法；新型方法；前言无机粉体具有很高的应用性能和应用价值，添加到聚合物材料当中不仅能降低其生产成本，还提高了复合材料的力学性能和综合性能，甚至赋予其绝缘、阻燃等特殊的物理化学性质。无机粉体一般为微米或纳米级颗粒，由于其粒径小、比表面积大、表面能高，容易发生团聚，难以在复合材料中均匀分散，影响添加效果。无机粉体的表面性质和聚合物有机体系相差甚远，这也使得无机粉体不能很好的分散到材料中。因此，当无机粉体添加到高聚物复合材料时，首先要对无机粉体进行表面改性，使其粒子表面有机化，改善其亲油性和与基体的相容性，增强界面结合能力，从而发挥无机粉体的功能[1]。本文介绍了无机粉体表面改性的机理、传统的几类改性方法以及两种新型的改性的方法，并分析了这些方法各自的优缺点。最后对无机粉体表面改性方法进行了展望。 1 无机粉体表面改性的机理由于无机矿物材料是极性或强极性的亲水矿物，而有机高聚物基质具有非极性的疏水表面，彼此相容性差，通常无机矿物材料难以在有机基体中均匀分散，因此如果过多地或者直接将无机矿物材料填充到有机基体中，容易导致复合材料的某些力学性能下降甚至出现脆化等问题。无机粉体表面改性是利用粉体表面的活性基团或电性与某些带有两性基团的小分子或高分子化合物( 表面改性剂) 进行复合改性，使其表面性质由疏水性变为亲水性或由亲水性变为疏水性，从而改善粉体粒子表面的浸润性，增强粉体粒子在介质中的界面相容性，使粒子容易分散在水中或有机化合物中。粉体表面改性是材料制备工程的重要手段，也是新材

我国环保型阻燃剂市场发展现状

浅析我国环保型阻燃剂市场发展现状 2010/1/19/08:52来源：中国化工网慧聪涂料网讯：随着全球安全环保意识的日益加强，人们对防火安全及制品阻燃的要求越来越高，无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂已成为人们追求的目标。目前国内塑料改性用阻燃剂近80%为含卤阻燃剂，其中以多溴二苯醚和多溴联苯类物质为代表，溴系阻燃剂效率高、用量少，对材料的性能影响小，且价格适中。和其它类型的阻燃剂相比，其效能/价格比更具有优越性，我国供出口电子电气类产品中70%～80%都用此类阻燃剂。但溴-锑阻燃体系在热裂解及燃烧时会生成大量的烟尘及腐蚀性气体，而且近年欧盟一些国家认为溴系阻燃剂燃烧时会产生有毒致癌的多溴代苯并恶瑛(PBDD)和多溴代二苯并呋喃(PBDF)，2003年2月，欧盟出台了RoHS和WEEE两个禁令，其中RoHs是限制有害物质的禁令(TheRestrictionofHazrdOusSubstancesDirective)，它规定自2006年1月1日起，在欧盟国家销售的所有电子电气设备，不能含有多溴联苯及多溴二苯醚。常用环保型阻燃剂一、环保型溴系阻燃剂 1、十溴二苯乙烷80108010不属于多溴二苯醚，在燃烧中绝对不可能产生PBDD或PBDF;8010的相对分子量为971;溴含量82%，和DBDPO含溴量相当(83%)，因此阻燃性能基本一致;初熔点345℃，热稳定性较DBDPO(305℃)高;它的耐光性以及不易渗析的特点都优

于DBDPO，最可贵的是其阻燃的塑料可以回收使用，这是许多溴系阻燃剂所不具备的特点。8010工业品为平均粒度3μm、自由流动、微颗粒化的白色结晶粉末，在塑料改性中容易分散，塑料制品颜色自由。而且工业化成本和DBDPO相当，是DBDPO最为理想的替代品。作为添加型溴系阻燃剂，8010在使用过程也需要和锑化物配合使用，配合比例和DBDPO/锑化物比例相同;和DBDPO相比，8010更适用于高温高粘特性的工程塑料。首先对8010进行工业化生产的是美国雅宝公司，并申请了生产和使用专利;这一度使国内阻燃剂研究生产单位迟迟没有开展这方面的研究，但经查询发现，雅宝公司的专利范围是在中国之外的地区，因而可以在中国生产和使用8010，只是不能出口及申请专利。柳暗花明，国内研究生产单位纷纷投入研究，2002年年底以工业规模试验成功。目前，国内市场厂商代表有：雅宝公司，大湖公司，苏州晶华工有限公司，山东莱玉化工等。 2、溴化环氧树脂阻燃剂用溴化环氧树脂又称为四溴双酚A环氧树脂齐聚物，溴含量可达50%，分子量在1000~45000之间，分为EP型和EC型;EP型和EC型相比，前者的耐光性较好，但溴含量较低，而后者阻燃的ABS和HIPS具有较好的抗冲强度。商业品溴化环氧树脂是乳黄色半透名晶片和白色粉末的混合物，国产溴化环氧树脂有刺激性气味，而以色列死海溴产品则无气味。溴化环氧树脂具有令人满意的熔体流速