แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยมปลอดภัยสำหรับการใช้สารหน่วงไฟในพลาสติกหรือไม่?

ใช่ -แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยมได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นหนึ่งในสารหน่วงการติดไฟที่ปราศจากฮาโลเจน-ที่ปลอดภัยที่สุดสำหรับการใช้งานกับพลาสติก สูตรทางเคมี Mg(OH)₂ มีข้อมูลความเป็นพิษต่ำที่บันทึกไว้อย่างดี- และไม่ก่อให้เกิดก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือเป็นอันตรายในระหว่างการสลายตัวด้วยความร้อน แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยมที่ผลิตโดยการสังเคราะห์ผ่านการตกตะกอนที่ควบคุมจากน้ำเกลือทำให้เกิดโครงผลึกที่สม่ำเสมอ มีความบริสุทธิ์ทางเคมีสูง และพฤติกรรมดูดความร้อนที่คาดการณ์ได้ - ซึ่งทั้งหมดนี้แปลเป็นการระงับเปลวไฟที่เชื่อถือได้ โดยไม่กระทบต่อความสมบูรณ์ของเมทริกซ์โพลีเมอร์โฮสต์

ทำความเข้าใจแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยมและคุณสมบัติของมัน

โครงสร้างผลึกและเคมีแกนกลาง

แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยมมีโครงสร้างผลึกหลายชั้นเหมือนบรูไซต์ แมกนีเซียมไอออนถูกจัดเรียงเป็นรูปแปดด้านระหว่างชั้นไฮดรอกซิลสองชั้น รูปร่างนี้ทำให้โครงสร้างมีความสม่ำเสมอมาก ซึ่งรองรับการกระจายขนาดอนุภาคที่แคบโดยตรง การกระจายตัวที่ดีขึ้นภายในวัสดุโพลีเมอร์ และพฤติกรรมทางความร้อนที่เสถียร ซึ่งแตกต่างจากแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์อสัณฐานที่ถูกบดจากหินบรูไซต์ รุ่นหกเหลี่ยมที่ผลิตทางเคมีมีระดับความบริสุทธิ์ Mg(OH)₂ ที่สูงกว่า 99% โดยมีการควบคุมสิ่งเจือปนอย่างเข้มงวด ซึ่งทำให้การรักษาเสถียรภาพจากแบทช์หนึ่งไปอีกแบทช์ทำได้ง่ายขึ้นมาก

กลไกการหน่วงไฟและความเสถียรทางความร้อน

การสลายด้วยความร้อนทำให้เกิดสารหน่วงไฟทางเคมีนี้ ที่อุณหภูมิเกิน 340 องศา วัสดุจะปล่อยไอน้ำที่เกาะตัวออกมา ซึ่งจะช่วยลดอุณหภูมิรอบกองไฟและทำให้ก๊าซไวไฟมีความหนาแน่นน้อยลง ของเสียแมกนีเซียมออกไซด์ที่เหลือจะสร้างชั้นถ่านบนพื้นผิวโพลีเมอร์ ซึ่งจะปิดกั้นออกซิเจน อะลูมิเนียมไตรไฮเดรต (ATH) แตกตัวที่อุณหภูมิประมาณ 200 องศา และไม่สามารถแปรรูปพลาสติกวิศวกรรม เช่น PP, PA หรือ ABS ที่อุณหภูมิสูงกว่ากลไกสองส่วนนี้-ได้

ข้อมูลด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อม

ในโลกธุรกิจ Mg(OH)₂ ไม่ถือว่าเป็นอันตรายตามกฎข้อบังคับส่วนใหญ่ เช่น แนวทาง REACH และ RoHS ไม่ก่อให้เกิดไดออกซิน ฟิวแรน หรือผลพลอยได้จากการเผาไหม้ด้วยฮาโลเจน ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือสารหน่วงการติดไฟที่ใช้ฮาโลเจนแบบเก่า ความจริงที่ว่ามันไม่ละลายง่ายในน้ำทำให้การเคลื่อนไหวตามธรรมชาติมีโอกาสน้อยลงด้วยซ้ำ หากคุณทำงานเป็นผู้ซื้อในอุตสาหกรรมการผลิตสายเคเบิลไร้ควัน-ฮาโลเจน-ต่ำหรืออุตสาหกรรมการผลิตแผงคอมโพสิต การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมนี้ไม่ใช่ปัญหารอง มันเป็นข้อกำหนดพื้นฐาน

แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยมกับสารหน่วงไฟอื่นๆ: การเปรียบเทียบประสิทธิภาพและความปลอดภัย

แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์อสัณฐานที่มาจากแร่บรูไซต์ที่ผ่านการบดแล้วมักจะมีปริมาณสิ่งเจือปนสูงกว่า โดยเฉพาะ CaO และ Fe และขนาดอนุภาคก็กระจายออกไปมากขึ้น ปัจจัยเหล่านี้สามารถเปลี่ยนปริมาณสารหน่วงการติดไฟได้ดีเพียงใด ซึ่งอาจส่งผลเสียต่อคุณสมบัติทางกลของสารประกอบพลาสติกสำเร็จรูปได้ เมื่อแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ทำจากน้ำเกลือจะก่อตัวขึ้นแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยมแผ่นที่ไม่ขึ้นอยู่กับแร่เลย ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายมีพื้นที่ผิวจำเพาะ 4–6 ตร.ม./กรัม ซึ่งช่วยให้สามารถยึดเกาะกับโซ่โพลีเมอร์ได้ดีโดยไม่ดูดซับน้ำมากเกินไประหว่างการเก็บรักษา

เป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นลำดับชั้นประสิทธิภาพเมื่อคุณเปรียบเทียบสารหน่วงการติดไฟจากประเภทต่างๆ ก่อนตัดสินใจซื้อ คุณควรพิจารณาความแตกต่างที่สำคัญเหล่านี้:

Mg(OH)₂ หกเหลี่ยม เทียบกับ ATH: การสลายตัวด้วยความร้อนที่ ~340 องศา เทียบกับ ~200 องศา สำหรับ ATH - ทำให้สามารถเข้ากันได้กับการประมวลผลพลาสติกวิศวกรรมที่มีอุณหภูมิสูงกว่า-โดยไม่มีการสลายตัวก่อนเวลาอันควร

Mg(OH)₂ หกเหลี่ยมเทียบกับแมกนีเซียมออกไซด์: MgO ไม่ปล่อยไอน้ำและไม่มีกลไกการระบายความร้อนด้วยการดูดกลืนความร้อน ทำให้เป็นสารหน่วงการติดไฟแบบสแตนด์อโลนที่ไม่ดี แม้จะมีความเสถียรทางความร้อนสูงก็ตาม

Mg(OH)₂ หกเหลี่ยม เทียบกับ แมกนีเซียมคาร์บอเนตพื้นฐาน: ตัวแปรคาร์บอเนตจะปล่อย CO₂ แทนที่จะเป็นไอน้ำ ซึ่งอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องในการเกิดฟองในสูตรพลาสติกที่มีความหนาแน่นสูง

ความแตกต่างเหล่านี้มีความสำคัญในวงกว้าง หากคุณเลือกการเติมสารหน่วงการติดไฟผิดประเภท อาจทำให้เกิดปัญหาในระหว่างการประมวลผล ทำให้การรับรองการปฏิบัติตามข้อกำหนดไม่ถูกต้อง หรือส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพทางกลในระยะยาวของปลอกหุ้มสายไฟหรือพื้นผิวแผง-

การใช้แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยมในสารหน่วงไฟของพลาสติก

ประสิทธิภาพทั่วทั้งพื้นผิวพลาสติก

สารหน่วงไฟปลอดสารฮาโลเจน-แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยมMg(OH)₂ ที่ผลิตในห้องปฏิบัติการทำงานได้ดีกับสารประกอบโพลีโอเลฟินส์ โดยเฉพาะ LLDPE, LDPE และ EVA ซึ่งเป็นวัสดุหลักที่ใช้ในการผลิตฉนวนและการพันสายไฟแบบไร้ฮาโลเจนควัน-ต่ำ หากคุณต้องการดัชนีออกซิเจนจำกัด (LOI) และระดับเปลวไฟ UL94 ระดับการบรรทุกโดยปกติจะอยู่ระหว่าง 40% ถึง 65% โดยน้ำหนัก การเปลี่ยนพื้นผิวและหุ้มด้วยไซเลนหรือกรดสเตียริกจะทำให้กระจายตัวได้ดีขึ้น และป้องกันไม่ให้เกาะติดกันเมื่อมีการรับน้ำหนักมาก ขณะเดียวกันก็รักษาความต้านทานแรงดึงและยืดเมื่อขาด

เมื่อผสมซิงค์บอเรตหรือฟอสฟอรัสแดงกับยาง-ส่วนผสมพลาสติกหรือสารประกอบ PVC แข็ง ปริมาณ Mg(OH)₂ ที่ต้องเติมสามารถลดลงได้ในขณะที่ยังคงให้การหน่วงไฟในระดับเดิม ซึ่งสามารถช่วยผู้กำหนดสูตรที่กำลังพยายามลดต้นทุนได้

แนวทางการกำหนดสูตรและการแปรรูป

สิ่งสำคัญคือต้องใส่ใจกับความเหมาะสมในการรักษาพื้นผิว การรวมสภาวะแรงเฉือน และการควบคุมความชื้นเมื่อเติม Mg(OH)₂ หกเหลี่ยมลงในสารประกอบพลาสติก ก่อนการผสม ผงจะต้องทำให้แห้งให้มีความชื้นต่ำกว่า 0.3% สิ่งนี้จะหยุดไอน้ำไม่ให้ก่อตัวที่แม่พิมพ์ ซึ่งอาจนำไปสู่ข้อบกพร่องหรือรูบนพื้นผิวได้ อุณหภูมิที่ดีที่สุดสำหรับระบบโพลีโอเลฟินผสมสกรูคู่-มักจะอยู่ระหว่าง 160 องศาถึง 200 องศา ซึ่งเป็นช่วงอุณหภูมิที่อยู่ภายในช่วงความเสถียรทางความร้อนของวัสดุนี้

คู่มือการจัดซื้อจัดจ้าง: การจัดหาแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยมคุณภาพสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม

มีปัจจัยที่ต้องพิจารณามากกว่าแค่ราคาเมื่อซื้อผงฮาโลเจนสังเคราะห์-ฟรี เมื่อมองหาสิ่งใหม่แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยมซัพพลายเออร์ ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิค และผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อมักจะจัดสิ่งเหล่านี้ไว้ด้านบนสุดของรายการเสมอ:

การควบคุมความบริสุทธิ์และความไม่บริสุทธิ์: ปริมาณ Mg(OH)₂ ควรมากกว่าหรือเท่ากับ 99.5% โดยมี CaO น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05%, Fe น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.003% และ Cl น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05% - พารามิเตอร์ที่ส่งผลโดยตรงต่อความเข้ากันได้ของโพลีเมอร์และความคงตัวของสีในสารประกอบสีขาวหรือสีอ่อน-

ความสม่ำเสมอของขนาดอนุภาค: การกระจาย D50 แบบแคบและ SSA แบบควบคุม (4–6 ตร.ม./กรัม) มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อพฤติกรรมการประมวลผลที่ทำซ้ำได้ทั่วทั้งชุดการผลิต

การรับรองและการตรวจสอบย้อนกลับ: ซัพพลายเออร์ที่เชื่อถือได้จัดทำรายงานการทดสอบของ SGS หรือ{0}ของบุคคลที่สาม เอกสารข้อมูลความปลอดภัยที่เป็นไปตามมาตรฐาน GHS และเอกสารประกอบการตรวจสอบย้อนกลับของล็อต

ความยืดหยุ่นของห่วงโซ่อุปทาน: สำหรับวัสดุที่ผลิตด้วยการสังเคราะห์ ความเสถียรของแหล่งวัตถุดิบจากน้ำเกลือและความสม่ำเสมอของกระบวนการตกตะกอนจะกำหนด-ความน่าเชื่อถือในการจัดหาในระยะยาว - ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือผงบรูไซต์ที่ขึ้นอยู่กับแร่ธาตุ-

ถือเป็นแนวปฏิบัติมาตรฐานในการตรวจสอบพารามิเตอร์เหล่านี้ผ่านการสุ่มตัวอย่างเบื้องต้น ก่อนที่จะดำเนินการกับคำสั่งซื้อจำนวนมาก ซัพพลายเออร์ที่อนุญาตให้เก็บตัวอย่างอย่างรวดเร็วและให้เอกสารข้อมูลการวิเคราะห์ฉบับเต็มแสดงว่าตนมีความสามารถทางเทคนิคและซื่อสัตย์เกี่ยวกับราคาของตน

มั่นใจในความปลอดภัยและการปฏิบัติตามข้อกำหนดเมื่อใช้แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยม

ในที่ทำงาน สารเคมีนี้ไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงมากนัก PPE มาตรฐานก็เพียงพอแล้วสำหรับการขนย้าย เช่น หน้ากากกันฝุ่น (ขั้นต่ำ N95) แว่นตานิรภัย และถุงมือ วัสดุมีความเป็นด่าง (pH ~10 ในสารแขวนลอยของน้ำ) และสามารถทำปฏิกิริยากับสารที่เป็นกรดได้ ดังนั้นจึงควรเก็บไว้ในภาชนะที่ปิดสนิทและกันความชื้น-ให้ห่างจากกรดแก่ หากต้องการจัดเก็บจำนวนมากในไซโลเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เกิดการจับตัวเป็นก้อน จำเป็นต้องควบคุมความชื้น

ในแง่ของกฎ Mg(OH)₂ เป็นไปตาม EU REACH (ไม่มีชื่อ SVHC), RoHS Directive 2011/65/EU และ California Proposition 65 เนื่องจากกฎระเบียบในอเมริกาเหนือและยุโรปเข้มงวดมากขึ้นเกี่ยวกับสารหน่วงการติดไฟที่ใช้ฮาโลเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสายไฟและสายเคเบิล วัสดุก่อสร้าง และตู้อิเล็กทรอนิกส์ ผู้คนจำนวนมากขึ้นจึงมองหาทางเลือกที่ปราศจากฮาโลเจน-ที่ได้รับการรับรอง บริษัทที่ตั้งสายการผลิตที่เชื่อถือได้สำหรับ Mg(OH)₂ ที่ผลิตขึ้น จะอยู่ในตำแหน่งที่ดีกว่าเมื่อกฎระเบียบมีการเปลี่ยนแปลงในอนาคต

บทสรุป

แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยมเป็นสารหน่วงการติดไฟแบบไร้ฮาโลเจน-ที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ปลอดภัย และเหนือกว่าทางเทคนิคสำหรับการใช้งานกับพลาสติก กลไกการสลายตัวด้วยการดูดความร้อน ความเสถียรทางความร้อนสูง รูปแบบการเผาไหม้ที่ไม่-เป็นพิษ และความเข้ากันได้กับโพลีเมอร์เชิงวิศวกรรม ทำให้มันเป็นวัสดุเชิงกลยุทธ์สำหรับผู้ผลิตในอุตสาหกรรมเคเบิล แผงคอมโพสิต และพลาสติก การจัดหาเกรดที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับพื้นผิว-ด้วยสัณฐานวิทยาของผลึกที่สอดคล้องกัน - เช่น MH-S5 - ที่สังเคราะห์ทางเคมี ช่วยให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการประมวลผลที่เชื่อถือได้และการปฏิบัติตามกฎระเบียบในการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูง

คำถามที่พบบ่อย

อะไรทำให้แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยมปลอดภัยกว่าสารหน่วงไฟที่เติมฮาโลเจน

เมื่อเผา Mg(OH)₂ มันจะปล่อยไอน้ำและแมกนีเซียมออกไซด์ออกมาเท่านั้น โดยไม่มีก๊าซที่เป็นอันตรายหรือมีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น โบรมีนหรือคลอรีน ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการใช้-ไร้ฮาโลเจน ไร้ควัน- ในสายไฟและพื้นที่ขนาดเล็ก

ระดับการเติมที่แนะนำในสารประกอบโพลีโอเลฟินคือเท่าไร?

โดยทั่วไประดับการโหลดจะอยู่ระหว่าง 40% ถึง 65% โดยน้ำหนัก แต่ขึ้นอยู่กับเป้าหมายการจัดประเภท UL94 และค่า LOI ขั้นต่ำ ที่ระดับการโหลดที่สูงขึ้น โดยปกติแล้วจะเป็นการดีที่สุดที่จะเคลือบพื้นผิวของผงด้วยบางสิ่งบางอย่างเพื่อรักษาประสิทธิภาพทางกล

MH-S5 แตกต่างจากผงแร่บรูไซต์อย่างไร

MH-S5 ผลิตทางเคมีจากน้ำเกลือโดยใช้เทคโนโลยีการตกตะกอนที่ทันสมัย ​​ซึ่งทำให้ Mg(OH)₂ มีความบริสุทธิ์ 99.5% และควบคุมปริมาณสิ่งเจือปนที่มีอยู่ได้อย่างเข้มงวด แร่บรูไซต์ขึ้นอยู่กับแร่ที่มาจากแร่และมีความบริสุทธิ์และขนาดอนุภาคที่หลากหลาย

Mg(OH)₂ หกเหลี่ยมสามารถใช้กับ PVC แข็งได้หรือไม่

ใช่ แต่การผสมเสริมฤทธิ์กันกับซิงค์บอเรตหรือสารเติมแต่งร่วมอื่นๆ- มักใช้เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพเปลวไฟที่ดีที่สุด ในขณะเดียวกันก็ลดภาระทั้งหมดและรักษาความสามารถในการแปรรูปของผลิตภัณฑ์ไว้

ฉันควรขอใบรับรองอะไรบ้างจากซัพพลายเออร์

ขอรายงานผลการทดสอบจาก SGS หรือบุคคลที่สามที่คล้ายกัน เอกสารข้อมูลความปลอดภัยที่เป็นไปตามกฎ GHS การพิสูจน์ว่าผลิตภัณฑ์เป็นไปตาม REACH และข้อมูลการวิเคราะห์สำหรับแต่ละล็อตที่มีข้อมูลเกี่ยวกับความบริสุทธิ์ ขนาดอนุภาค ความสว่าง และปริมาณความชื้น

ร่วมมือกับซัพพลายเออร์แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยมที่เชื่อถือได้

เป็นเวลากว่า 20 ปีที่Henghao Technology Development (หางโจว) บจก. ได้ขายสารเคมีเจือปนประสิทธิภาพสูง-ให้กับบริษัทต่างๆ ใน ​​33 ประเทศ MH-S5 ของเราคือแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์หกเหลี่ยมที่ผลิตขึ้นทางเคมีและมีความบริสุทธิ์อย่างน้อย 99.5% มีความขาวอย่างน้อย 98% และมีการควบคุมสัณฐานวิทยาของอนุภาคอย่างเข้มงวด ตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของสายเคเบิล-ไร้ฮาโลเจนไร้ควัน- แผงคอมโพสิต และการผสมพลาสติก หากต้องการรับตัวอย่างและเอกสารข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ โปรดส่งอีเมลถึงเราที่info@henghaopigment.comหรือไปที่ henghaocolor.com ตอนนี้เลย

อ้างอิง

1. ฮอร์นสบี พีอาร์ (1996) สารตัวเติมสารหน่วงไฟ ไฟและวัสดุ, 20(6), 269–278.

2. Rothon, RN และ Hornsby, PR (1996) ผลสารหน่วงไฟของแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ การย่อยสลายและความเสถียรของโพลีเมอร์ 54(2–3), 383–385

3. Laoutid, F., Bonnaud, L., Alexandre, M., Lopez-Cuesta, J.-M., & Dubois, P. (2009) อนาคตใหม่ของวัสดุโพลีเมอร์หน่วงไฟ: ตั้งแต่พื้นฐานไปจนถึงนาโนคอมโพสิต วัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์: R, 63(3), 100–125

4. ฮัลล์, TR, & คันโดลา, บีเค (บรรณาธิการ). (2552) การหน่วงไฟของโพลีเมอร์: กลยุทธ์และกลไกใหม่ ราชสมาคมเคมี

5. ไวพิช จี. (2016). คู่มือฟิลเลอร์ (ฉบับที่ 4) สำนักพิมพ์เคมเทค

6. สำนักงานเคมีแห่งยุโรป (ECHA) (2023) กฎระเบียบ REACH: รายงานการประเมินสารและการปฏิบัติตามข้อกำหนด - แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ (CAS 1309-42-8) สำนักงานสิ่งพิมพ์ กคช.