天然碳酸镁

天然碳酸镁阻燃剂

一、大自然馈赠的阻燃剂

产自于西藏的天然矿藏，主要含有两种矿物成分：水菱镁石和斜方云石；

这两种矿物的化学分子式如下

水菱镁石：4MgCO3·Mg (OH)2·4H2O

斜方云石：3MgCO3·CaCO3

二、功能作用

由于天然水菱镁矿具有较宽的阻燃带——水菱镁石和斜方云石在740℃左右才分解完全，生成MgO，广泛应用于各种聚合物，如PE，PP，EVA，PVC，硅橡胶及其其他的各种合成树脂和橡胶等，还可以应用在涂料，以及建材阻燃等。

主要有三个方面：电线、电缆；电子、电器原部件、家用电器设备、绝缘和连接部件、印刷电路板等；建筑装饰材料，如阻燃地板、屋顶材料等。

三、三段阻燃机理及其阻燃性能

**段：天然水菱镁矿在220 ℃开始分解，300~340 ℃首先释放出结晶水， 在450~500 ℃结构水全部脱去。在这阶段，这两种组分的脱水需要吸收约1000J/g的热量，其高吸热性，保护了聚合物不会发生快速受热降解，并阻止了可燃物质的形成。

第二段：天然水菱镁矿在520 ℃以上开始释放CO2，在730~740 ℃ CO2和水全部脱去，残留物为氧化镁。质量损失率为54%，其主要是二氧化碳和水蒸气。二氧化碳在基材表面阻止氧气扩散到基材表面，烟雾和可燃气体的产生受到抑制。

第三段：水份和CO2全部分解后，形成了一层致密的MgO层，相当于给基材涂覆了一层无机涂层，从而防止其进一步燃烧。

主要发生的化学反应如下：

4MgCO3·Mg (OH)2·4H2O   →  5MgO+4CO2+5H2O

3MgCO3·CaCO3   →  3MgO+CaO+4CO2

四、应用结果分析

将天然水菱镁矿应用到电缆中，并将其与氢氧化镁和氢氧化铝做对比，对比结果如表1.1所示。

4.1  主要性能分析项目氢氧化镁

（H5）氢氧化铝

（0L-104LE0）天然水菱镁矿原粉

（未改性）抗张强度（MPa）16.214.0114.82断裂伸长率%168192127UL94V0FailV0*大烟密度45.4247.5043.88烟密度等级29.1830.8327.41色泽白度好较好发灰说明：作为比较的氢氧化铝和氢氧化镁是雅宝公司生产的产品，价格在1-2万，属于国际知名品牌，是电缆专用的阻燃剂材料。经土耳其Mas Madencilik 公司研究表明，处理过的水菱镁石矿粉具有很好的阻燃效果，可与合成的氢氧化镁相媲美。五、性能

天然水菱镁矿的物理性能和化学成分如表6.1所示

表6.1物理性能和化学成分物理性能化学成分（典型数值%）密度：2.4g/cm3镁含量（MgO当量）：40-43折射系数：1.56钙含量（CaO当量）： 1-3比表面积：11-17m2/g硅当量（SiO2当量）：0.1-0.3莫氏硬度：2.5950℃烧失量：53-55表观密度：0.4g/ml 六、产品牌号产品类型型号表面处理粒径（um）105℃水分损失水菱

镁矿

原粉ZH-TR01

ZH-TR02无1-2小于3%5-10ZH-TR03

ZH-TR04硬脂酸改性1-2小于3%5-10ZH-TR05

ZH-TR06硅烷改性1-2小于3%5-10七、质量与环保

相比于其他化学过程生产的同类产品，其在环保意义上更受青睐，日前召开的中国阻燃学术年会上也提出，天然菱镁矿是有望替代氢氧化铝、氢氧化镁等无机阻燃剂。

八、天然碳酸镁的应用

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

00001. 可用作PVC、PP、PE 等工程塑料的阻燃剂。可用于环氧树脂( 特别是用于制造印刷线路板的) ; 苯乙烯系树脂[ 特别是用于电子设备外壳的ABS 树脂和高抗冲聚苯乙烯(HIPS) ] ;聚氯乙烯( 特别是用于设备壳体的) ; PVC 墙纸; 聚烯烃, 主要是聚丙烯( PP) ; 酚醛树脂, 主要用于制造印刷电路板和其他电子设备; 不饱和聚酯和聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA) ; 纺织品; 工程塑料, 主要是邻苯二甲酸( PA) 、聚对苯二甲酸丁二醇酯( PBT) 、聚碳酸酯( PC) 、PC/ ABS 以及橡胶，还可用于阻燃电缆、聚苯板中添加剂、电线外包材料等；

00002. 烟气脱硫（SO2脱除率在95%以上）；

00003. 涂料（家装、船舶）、颜料、及合成纤维制品；

00004. 直接煅烧成MgO做动物饲料；

00005. 纸张及木材，包装箱阻燃（非白色），造纸厂亚硫酸镁调浆，及家装纸，三合板，以及木塑材料，建筑装饰材料如阻燃地板、屋顶材料；镁肥

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