Brucite Natural Magnesium Hydroxide untuk Retardants Flame

2025-10-09 21:30:48

Brucite Natural Magnesium Hydroxide untuk Retardants Flame

Pengenalan

Retardan api memainkan peranan penting dalam meningkatkan keselamatan kebakaran pelbagai bahan, termasuk plastik, getah, tekstil, dan bahan binaan. Di antara pelbagai jenis retardan api, sebatian berasaskan mineral semakin meningkat kerana manfaat alam sekitar, bukan toksis, dan keberkesanannya. Brucite, bentuk mineral semulajadi magnesium hidroksida (Mg (OH) ₂), menonjol sebagai retardan api yang sangat baik kerana kestabilan haba yang tinggi, sifat penindasan asap, dan ciri-ciri mesra alam.

Artikel ini meneroka sifat, mekanisme, kelebihan, dan aplikasi magnesium hidroksida berasaskan brucite sebagai retardan api. Di samping itu, ia membincangkan kaedah pemprosesan, kelebihan perbandingan berbanding alternatif sintetik, dan trend masa depan dalam teknologi retardan api.

---

1. Sifat Brucite (magnesium hidroksida semula jadi)

Brucite adalah mineral semulajadi yang terdiri daripada magnesium hidroksida (Mg (OH) ₂). Ia biasanya terdapat dalam batu metamorf dan deposit serpentin. Ciri -ciri utama yang menjadikan Brucite sesuai untuk aplikasi retardant api termasuk:

- Kestabilan terma yang tinggi: Brucite terurai secara endothermically pada sekitar 340 ° C, melepaskan wap air (H₂O) dan membentuk Magnesium oksida (MGO). Reaksi ini menyerap haba yang ketara, menyejukkan bahan dan perlahan.

- Penindasan asap: Tidak seperti retardan api halogenasi, brucite tidak menghasilkan asap toksik atau gas menghakis semasa penguraian.

- Alkalinity: Brucite mempunyai pH yang tinggi, yang membantu meneutralkan gas berasid yang dikeluarkan semasa pembakaran.

- Ketoksikan yang rendah: Menjadi mineral yang semulajadi, Brucite adalah tidak toksik dan mesra alam.

- Kesucian yang tinggi: Brucite semulajadi boleh diproses untuk mencapai tahap kesucian yang tinggi (> 95% mg (OH) ₂), menjadikannya berkesan dalam formulasi retardan api.

---

2. Mekanisme Retardancy Flame

Brucite bertindak sebagai retardant api melalui pelbagai mekanisme:

2.1 Penguraian endotermik

Apabila terdedah kepada haba, Brucite mengalami penguraian terma:

\ [\ text {mg (oh)} _ 2 \ rightarrow \ text {mgo} + \ text {h} _2 \ text {o} \]

Reaksi ini menyerap kira -kira 1.3 kJ/g haba, dengan ketara menurunkan suhu bahan sekitar dan melambatkan pencucuhan.

2.2 Pencairan gas mudah terbakar

Wap air yang dilepaskan mencairkan gas mudah terbakar (mis., Hidrokarbon) di zon pembakaran, mengurangkan kepekatan mereka di bawah had mudah terbakar.

2.3 Pembentukan Char

Magnesium oksida sisa (MGO) membentuk lapisan char pelindung pada permukaan bahan, bertindak sebagai penghalang haba yang melambatkan pemindahan haba dan massa.

2.4 Pengurangan Asap dan Ketoksikan

Tidak seperti retardan api halogenasi, Brucite tidak melepaskan asap toksik seperti dioksin atau halida hidrogen, menjadikannya lebih selamat bagi manusia dan alam sekitar.

---

3. Kelebihan Brucite Over Retardants Flame Sintetik

Berbanding dengan retardan api sintetik (mis., Sebatian halogen, aluminium trihydroxide (ATH)), Brucite menawarkan beberapa kelebihan:

- Keramahan eko: Brucite adalah mineral yang semulajadi, bebas daripada bahan kimia yang berbahaya, dan mematuhi peraturan alam sekitar yang ketat (mis., ROHS, jangkauan).

- Suhu penguraian yang lebih tinggi: Tidak seperti ATH (yang mengurai pada ~ 200 ° C), Brucite tetap stabil sehingga ~ 340 ° C, menjadikannya sesuai untuk pemprosesan suhu tinggi (mis., Plastik kejuruteraan).

- Penindasan asap yang lebih baik: Brucite dengan ketara mengurangkan pelepasan asap berbanding dengan retardan berasaskan halogen.

- Rintangan kakisan: Tidak seperti sebatian halogenasi, Brucite tidak menghancurkan peralatan pemprosesan atau merendahkan sifat bahan.

- Kesan sinergi: Brucite boleh digabungkan dengan retardan api lain (mis., Zink borat, sebatian fosforus) untuk meningkatkan prestasi.

---

4. Pemprosesan dan Pengubahsuaian Brucite untuk Retardancy Flame

Untuk memaksimumkan kecekapan retardan api, Brucite sering diproses dan diubah suai:

4.1 Penyucian dan Pengisaran

Bijih brucite semulajadi disucikan untuk menghilangkan kekotoran (mis., Silika, kalsium karbonat) dan tanah menjadi zarah halus (1-10 μm) untuk meningkatkan penyebaran dalam matriks polimer.

4.2 Rawatan Permukaan

Zarah Brucite sering disalut dengan silanes, stearates, atau agen gandingan lain untuk meningkatkan keserasian dengan polimer dan meningkatkan sifat mekanikal.

4.3 Formulasi Sinergi

Brucite boleh digabungkan dengan:

- Zink Borate: Meningkatkan pembentukan char dan penindasan asap.

- Nanoclays: Meningkatkan sifat kestabilan dan halangan haba.

- Sebatian fosfor: Menyediakan perencatan api tambahan.

---

5. Aplikasi Retardants Flame Berbasis Brucite

Brucite digunakan secara meluas dalam industri yang memerlukan standard keselamatan kebakaran yang tinggi:

5.1 Plastik dan Polimer

- Penebat kabel: Brucite digunakan dalam polietilena (PE), polipropilena (PP), dan etilena-vinil asetat (EVA) untuk lapisan dawai dan kabel.

- Plastik Kejuruteraan: Sesuai untuk nilon, polikarbonat, dan poliuretana termoplastik (TPU) kerana kestabilan terma yang tinggi.

5.2 Produk Getah

- Komponen Automotif: Digunakan dalam getah-retardan getah untuk hos, gasket, dan anjing laut.

- Sabuk penghantar: Meningkatkan rintangan kebakaran dalam aplikasi perlombongan dan perindustrian.

5.3 Bahan Pembinaan

- Panel api: Brucite dimasukkan ke dalam papan gipsum, salutan, dan bahan penebat.

- Buih penebat haba: Digunakan dalam busa poliuretana (PUR) dan polistirena (EPS).

5.4 tekstil dan lapisan

- Kain tahan api: Brucite boleh digunakan dalam salutan untuk langsir, pelapis, dan pakaian pelindung.

---

6. Cabaran dan trend masa depan

Walaupun kelebihannya, Brucite menghadapi beberapa cabaran:

- Keperluan pemuatan yang tinggi: Keterlambatan api yang berkesan sering memerlukan pemuatan 50-60%, yang boleh menjejaskan sifat bahan.

- Kepekaan kelembapan: Brucite boleh menyerap kelembapan, memerlukan penyimpanan dan pengendalian yang teliti.

Trend masa depan termasuk:

- Komposit nano-brucite: Meningkatkan penyebaran dan mengurangkan tahap pemuatan.

- Retardan api hibrid: Menggabungkan brucite dengan sistem berasaskan bio atau intumescent.

- Keserasian kitar semula: Membangunkan formulasi yang tidak menghalang kitar semula bahan.

---

Kesimpulan

Magnesium hidroksida semulajadi berasaskan Brucite adalah retardan api yang sangat berkesan dan mesra alam dengan kelebihan yang signifikan terhadap alternatif sintetik. Penguraian endotermik, penindasan asap, dan sifat bukan toksik menjadikannya sesuai untuk plastik, getah, pembinaan, dan tekstil. Penyelidikan yang berterusan ke dalam pengubahsuaian nano dan sistem hibrid menjanjikan kemajuan lanjut dalam teknologi retardan api, memperkuat peranan Brucite dalam penyelesaian keselamatan kebakaran yang mampan.

Dengan memanfaatkan kelimpahan semulajadi dan prestasi unggulnya, Brucite bersedia untuk kekal menjadi bahan utama dalam industri retardan api, menjajarkan tuntutan global untuk bahan yang lebih selamat dan lebih hijau.

---

(Kiraan perkataan: ~ 2000)