探索氧化鎂粒徑對(duì)聚乙烯阻燃復(fù)合材料性能的影響

在塑料工業(yè)中，提高材料的阻燃性能是一個(gè)重要課題。氧化鎂作為一種高效的無(wú)機(jī)阻燃劑，其粒徑對(duì)聚乙烯復(fù)合材料的性能有著不可忽視的作用。

氧化鎂粒徑與阻燃性能的關(guān)系

研究顯示，當(dāng)氧化鎂的粒徑增大至6.4微米時(shí)，聚乙烯復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率分別降低至14.2兆帕和199.0%。這一變化表明，粒徑的增加可能會(huì)對(duì)材料的機(jī)械性能產(chǎn)生負(fù)面影響。然而，粒徑的增加也帶來(lái)了阻燃性能的提升，最大熱釋放速率可以降低至350千瓦/平方米以下，同時(shí)氧指數(shù)(LOI)提升至22.8%，這意味著材料在火災(zāi)中的燃燒性能得到了顯著改善。

電學(xué)性能的考量

值得注意的是，隨著氧化鎂粒徑的增加，復(fù)合材料的電學(xué)性能也受到影響。介電損耗增加，體積電阻率從6.9×10^13歐姆·米降低至1.5×10^13歐姆·米。這表明，在設(shè)計(jì)電氣應(yīng)用的聚乙烯復(fù)合材料時(shí)，氧化鎂粒徑的選擇需要更加謹(jǐn)慎。

尋找最佳粒徑

綜合考慮機(jī)械性能和阻燃性能，當(dāng)氧化鎂粒徑為3.1微米時(shí)，聚乙烯復(fù)合材料展現(xiàn)出最佳的綜合性能。這一發(fā)現(xiàn)為材料科學(xué)家提供了一個(gè)重要的參考點(diǎn)，以平衡材料的阻燃性和機(jī)械性能。

氫氧化鎂在聚丙烯中的應(yīng)用

除了聚乙烯，氫氧化鎂也被用于提高聚丙烯的阻燃性能。研究發(fā)現(xiàn)，150納米和大于800納米的氫氧化鎂顆粒都能提供良好的阻燃效果。然而，氫氧化鎂的添加會(huì)對(duì)聚丙烯的機(jī)械性能產(chǎn)生影響，尤其是800納米尺寸的氫氧化鎂對(duì)聚丙烯機(jī)械性能的影響最小。

粒徑控制對(duì)于聚乙烯和聚丙烯復(fù)合材料的性能至關(guān)重要。通過(guò)精確控制氧化鎂或氫氧化鎂的粒徑，可以?xún)?yōu)化材料的阻燃性能和機(jī)械性能，為塑料工業(yè)提供更安全、更高效的解決方案。