मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साइड (Mg(OH)₂)पॉलिप्रोपीलीन, पॉलिथिलीन आणि नायलॉन सारख्या पॉलिमरमध्ये पर्यावरणास अनुकूल अजैविक ज्वालारोधक म्हणून मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. तथापि, प्लॅस्टिक मॅट्रिक्समधील त्याची फैलाव एकसमानता थेट ज्वालारोधक कार्यक्षमता, यांत्रिक गुणधर्म आणि मिश्रित सामग्रीच्या प्रक्रियेच्या स्थिरतेवर परिणाम करते. हा लेख इंटरफेस सुसंगतता, एकत्रीकरण यंत्रणा आणि प्रक्रिया गतीशास्त्राच्या दृष्टीकोनातून मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईडची पसरवण्याची क्षमता वाढविण्यासाठी व्यावसायिक उपायांचा पद्धतशीरपणे शोध घेतो.
मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साइड कणांमध्ये उच्च पृष्ठभागाची ध्रुवीयता आणि मजबूत हायड्रोफिलिसिटी असते, परंतु हायड्रोफोबिक पॉलिमरसह खराब सुसंगतता असते आणि व्हॅन डेर वॉल्स फोर्समुळे ते दुय्यम एकत्रीकरणास प्रवण असतात. एकत्रित केवळ तणावाचे दोष बिंदू बनत नाहीत तर ज्वालारोधी वायू सोडण्याच्या कार्यक्षमतेत अडथळा आणतात, ज्यामुळे प्रणालीच्या ऑक्सिजन निर्देशांकात घट होते. फैलाव सुधारण्याचे सार कणांमधील परस्परसंवाद उर्जा कमी करणे, कण आणि मॅट्रिक्समधील इंटरफेस बाँडिंग वाढवणे आणि एकत्रिततेचे विघटन आणि एकत्रीकरण साध्य करण्यासाठी प्रक्रिया कातरणे बल वापरणे यात आहे.
मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईडवर उपचार करण्यासाठी अमिनो सिलेन (जसे की KH-550) किंवा मर्काप्टो सिलेन वापरल्याने त्याच्या पृष्ठभागावर हायड्रोफोबिक थर तयार होऊ शकतो. सिलेनच्या हायड्रोलिसिसनंतर, Si-OH Mg (OH) ₂ च्या पृष्ठभागाच्या हायड्रॉक्सिल गटांसह घनरूप होऊन Si-O-Mg सहसंयोजक बंध तयार करतात, ज्यामुळे पृष्ठभागाची ऊर्जा लक्षणीयरीत्या कमी होते. संशोधनात असे दिसून आले आहे की जेव्हा ग्राफ्टिंगचा दर 60% पेक्षा जास्त होतो, तेव्हा PP मधील मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईडचा फैलाव आकार>10μm वरून 1-2μm पर्यंत कमी केला जाऊ शकतो.
स्टीरिक ऍसिड आणि ओलेइक ऍसिड सारख्या फॅटी ऍसिडचे कार्बोक्सिल गटांद्वारे मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईडच्या पृष्ठभागावर रासायनिक शोषण होऊ शकते आणि लांब कार्बन साखळ्या स्टेरिक अडथळा प्रदान करतात. टायटॅनियम आणि ॲल्युमिनियम एस्टर कपलिंग एजंट्स वापरणे ही एक अधिक प्रगत पद्धत आहे, ज्याची आण्विक रचना एकाच वेळी अकार्बनिक आणि सेंद्रिय दोन्ही टप्प्यांसह एकत्रित होऊ शकते आणि वितळण्याची क्षमता सुधारण्यासाठी कणांच्या पृष्ठभागावर एक सेंद्रिय मोनोलेयर तयार करू शकते.
इन-सीटू पॉलिमरायझेशन किंवा ग्राफ्टिंग रिॲक्शनद्वारे, मॅट्रिक्स रेझिन (जसे की पॉलीएक्रिलेट, मॅलिक एनहाइड्राइड ग्रॅफ्टेड पॉलीओलेफिन) सारख्या किंवा सुसंगत पॉलिमर साखळ्या मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईडच्या पृष्ठभागावर आणल्या जातात. ही पद्धत थर्मल विस्तार गुणांकातील फरकांमुळे होणारा इंटरफेस ताण कमी करण्यासाठी "लवचिक इंटरफेस स्तर" तयार करू शकते.
को-रोटेटिंग ट्विन-स्क्रू एक्स्ट्रूडरचा वापर करून, नीडिंग ब्लॉक्स, टूथड डिस्क्स आणि इतर घटक एकत्र करून उच्च-शक्तीचे कातरण क्षेत्र तयार केले जाते. स्क्रू कॉन्फिगरेशन ऑप्टिमाइझ करणे सामग्रीला कॉम्प्रेशन शिअर पुनर्वितरणच्या एकाधिक चक्रांमधून जाण्यास सक्षम करते. मोल्ड करण्यापूर्वी स्थिर मिक्सर जोडल्याने वितळलेले तापमान आणि प्रवाह दरातील असमानता आणखी दूर होऊ शकते.
काही जोडामॅग्नेशियम हायड्रॉक्साइडसाइड फीडिंग पोर्टमधून एकाच वेळी राळ मिसळणे टाळण्यासाठी, ज्यामुळे अपुरी कातरणे ऊर्जा होऊ शकते. ग्राइंडिंग डिस्क प्रकार अल्ट्रासोनिक एक्सट्रूजन डिव्हाइस वापरुन आणि एकत्रितपणे खंडित करण्यासाठी पोकळ्या निर्माण करण्याच्या प्रभावाचा वापर करून, विखुरलेल्या टप्प्याचा आकार 30% पेक्षा जास्त कमी केला जाऊ शकतो.
मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईड 340 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त विघटित होण्यास सुरवात होते, म्हणून प्रक्रिया तापमान या उंबरठ्याच्या खाली असले पाहिजे परंतु राळच्या संपूर्ण वितळण्याच्या तापमानापेक्षा जास्त असावे. PP सिस्टीमसाठी, पृष्ठभाग सुधारक अलिप्तता निर्माण करणारे अति तापमान टाळण्यासाठी बॅरल तापमान 180-200-190℃ (डाय हेड) च्या विभागात सेट करण्याची शिफारस केली जाते.
०.२-०.८% पॉलिमर डिस्पर्संट (जसे की पॉलीथिलीन ग्लायकॉल पॉलीप्रॉपिलीन ग्लायकॉल ब्लॉक कॉपॉलिमर) जोडल्याने वितळण्याची स्निग्धता कमी होते आणि कण ओले होण्यास प्रोत्साहन मिळते. हायपरब्रांच्ड पॉलिमर त्यांच्या गोलाकार त्रि-आयामी संरचनेमुळे लक्षणीय स्टेरिक अडथळा प्रदर्शित करतात, पुन्हा एकत्रीकरण टाळतात.
सच्छिद्र नॅनो सिलिका किंवा कार्बन नॅनोट्यूबवर काही मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईड लोड करून "कोर-शेल" किंवा "समुद्र बेट" रचना तयार केल्याने त्याची स्टॅकिंग पद्धत बदलू शकते आणि मॅट्रिक्समध्ये अधिक एकसमान वितरण नेटवर्क तयार होऊ शकते.
झिंक बोरेट आणि लेयर्ड सिलिकेट्स सारख्या सिनर्जिस्ट्ससह मिश्रित करताना, प्रत्येक घटकाची घनता आणि कण आकार जुळण्याकडे लक्ष दिले पाहिजे. घनतेतील फरकांमुळे होणारे फेज वेगळे होऊ नये म्हणून मदर पार्टिकल प्री डिस्पर्शन प्रक्रिया वापरली जावी.
· डिस्पर्शन क्वांटिफिकेशन: SEM प्रतिमा इमेजजे सॉफ्टवेअरसह एकत्रित केलेल्या क्षेत्रफळाच्या सरासरी कण आकाराची गणना करण्यासाठी; इंटरफेस लेयरच्या जाडीचे TEM निरीक्षण.
· Rheological वैशिष्ट्यीकरण: डायनॅमिक फ्रिक्वेंसी स्कॅनिंगमध्ये, कमी-फ्रिक्वेंसी श्रेणीतील स्टोरेज मॉड्यूलस (G ') चा उतार फिलर नेटवर्कची रचना प्रतिबिंबित करू शकतो; कोल कोल प्लॉटमध्ये एकच अर्धवर्तुळ दिसणे चांगले फैलाव दर्शवते.
· कार्यप्रदर्शन सहसंबंध विश्लेषण: मर्यादित ऑक्सिजन निर्देशांक (LOI) तन्य विभागाच्या भग्न परिमाणाशी सकारात्मकपणे सहसंबंधित आहे; गरम वायर (GWT) चे जळणारे तापमान थेट पसरण्याच्या एकसमानतेशी संबंधित आहे.
च्या dispersibility सुधारणेमॅग्नेशियम हायड्रॉक्साइडप्लॅस्टिकमध्ये एक पद्धतशीर प्रकल्प आहे ज्यासाठी तीन आयामांचा विचार करणे आवश्यक आहे: पृष्ठभाग थर्मोडायनामिक सुधारणा, प्रक्रिया रिओलॉजी नियंत्रण आणि सूत्रीकरण सह डिझाइन. प्रक्रियेदरम्यान एकाचवेळी पृष्ठभाग बदल आणि फैलाव साध्य करण्यासाठी प्रतिक्रियाशील मल्टीफंक्शनल ॲडिटीव्ह विकसित करणे हा भविष्यातील कल आहे. वरील सर्वसमावेशक धोरणांद्वारे, मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईड फ्लेम रिटार्डंट प्लॅस्टिकची यांत्रिक धारणा दर आणि ज्वालारोधक कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारली जाऊ शकते, उच्च-कार्यक्षमतेच्या क्षेत्रात हॅलोजन-मुक्त ज्वालारोधी सामग्रीच्या वापरास प्रोत्साहन देते.
