CN1542036A - 纳米氢氧化镁阻燃剂的制造方法 - Google Patents
纳米氢氧化镁阻燃剂的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1542036A CN1542036A CNA2003101083978A CN200310108397A CN1542036A CN 1542036 A CN1542036 A CN 1542036A CN A2003101083978 A CNA2003101083978 A CN A2003101083978A CN 200310108397 A CN200310108397 A CN 200310108397A CN 1542036 A CN1542036 A CN 1542036A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnesium hydroxide
- magnesium
- reactor
- solution
- fire retardant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 83
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 title claims abstract description 83
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 83
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 3
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 claims abstract description 22
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 54
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 26
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 23
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 22
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 20
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 20
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 18
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 15
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 11
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 10
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 10
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 8
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L magnesium stearate Chemical compound [Mg+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 6
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 4
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical compound [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000019359 magnesium stearate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 3
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 2
- LUMVCLJFHCTMCV-UHFFFAOYSA-M potassium;hydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[K+] LUMVCLJFHCTMCV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 7
- 238000010008 shearing Methods 0.000 abstract description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 abstract description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 abstract 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001131796 Botaurus stellaris Species 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 229910052599 brucite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000026030 halogenation Effects 0.000 description 1
- 238000005658 halogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000012796 inorganic flame retardant Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
本发明涉及一种纳米氢氧化镁阻燃剂的制造方法，属于化合物的物理化学方法制造技术领域。本发明方法的特点是以可溶性镁盐和可溶性碱为原料，在高分子保护剂的作用下，通过高剪切均质乳化器强制乳化沉淀，过滤洗涤、干燥得到氢氧化镁纳米粉体。本发明方法专用的高剪切均质乳化反应器，其特征在于该方应器有电机、固定螺丝、溶液进口孔、壳体、定子、物料出口孔、转子和液流导向装置组成；转子转速为3000－8000rpm，根据所需产物粒径调解转速。本发明方法工艺流程简单，投资小、成本低。氢氧化镁颗粒粒径一般在50－200nm，产品粒径分布均匀、纯度高，经表面亲油改性后与聚烯烃类基体材料相溶性良好，阻燃性能、填充性能等远远优于其它普通氢氧化镁产品，具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米氢氧化镁阻燃剂的制造方法，属于化合物的物理化学方法制造技术领域。
背景技术
随着科学技术的进一步发展，化学建材塑料加工品及有机高分子聚合材料越来越广泛地用于建筑、交通、电器、通讯等领域。这些材料固有的易燃性而带来的火灾隐患已成为全球关注的社会问题，现阶段主要是通过加入阻燃剂来降低聚合物易燃性，减缓其燃烧速度。
在众多的阻燃剂品种中，卤素阻燃剂以其阻燃效果好、不影响材料物化性能而得到广泛应用。但是，加入卤素阻燃剂的聚合物在燃烧时发烟量大、易放出腐蚀性气体(如HCl、HBr等)和有害性气体，易造成二次危害。因此，当今世界的阻燃剂研究朝无卤化的方向发展。氢氧化铝、氢氧化镁阻燃剂在应用时是依靠化学分解吸热以及释放出水而起到阻燃作用的，具有无毒性、不腐蚀加工机械、分解后生成的氧化铝、氧化镁化学性质稳定，因此不产生二次危害。氢氧化镁是近年来发展最快的一种无机阻燃剂。与氢氧化铝相比，氢氧化镁的分解温度更高一些(氢氧化铝为220℃左右，而氢氧化镁则在350-400℃)，更适合某些聚合物的加工要求，且还有促进聚合物碳化的作用。因此，近年来对氢氧化镁阻燃剂的研究较多，应用领域也不断扩大。
但是氢氧化镁本身的阻燃效率较低，要求较高的添加量，普通氢氧化镁在达到阻燃份额时，因其颗粒粒度大，界面结合力小，难以在聚合物中均匀分散，使得聚合物材料的机械力学性能大大降低；而纳米氢氧化镁，由于粒径小、比表面积大，增强了与基体材料的相互作用，可以更均匀地分散在基体材料中，发挥阻燃效果的同时能有效地改善基体材料的机械力学性能。因此，氢氧化镁粉体的超细化是今后的发展方向。
目前，工业化生产氢氧化镁主要有两种方式：一种方式是通过天然矿物水镁石经磨细到所需粒度制得；另一种方法是利用化学合成法，即通过利用含有氯化镁的卤水、卤矿等原料与苛性碱类在水介质中反应，生成的氢氧化镁经过滤、洗涤干燥得到。前一种方法由于天然矿物的组成成分不能控制，产品含杂质量大，使用性能差；而传统的化学合成法也存在诸多不足之处：粒度分布不均匀且不易控制，粒度不够细化，颗粒间有很强的凝聚性，易团聚以10-100μm的二次粒子分散，生产工艺流程长，能耗高等。
近年来发展了几种纳米氢氧化镁的制备方法。李亚栋等以高纯度镁粉和蒸馏水为原料，1，2-乙二胺为溶剂，采用水热方法在高温高压条件下制备了棒状纳米氢氧化镁。该法原料成本高、反应条件苛刻且反应收率不高，难以工业化生产(Advanced Materials，12(1)，2000 P818-821)。中国专利CN1389521A中，提出用超声振荡方法对预先制备的氢氧化镁胶体进行分散，再脱水烧结得到氢氧化镁纳米粉体，该法在制备氢氧化镁胶体时微观混合条件不易控制，并且由于超声设备的限制，很难大规模生产。中国专利CN1341694A报道了以旋转填充床(超重力)为反应器制备纳米氢氧化镁，反应物料可溶性镁盐溶液与氨水(氨气)在填料表面反应，增大了微观反应面积，但反应生成的氢氧化镁容易在填料间隙沉聚，堵塞填充床，造成堵塔、泛液等不利后果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种先进的、可以改善微观反应和微观混合状态的纳米级氢氧化镁阻燃剂的制备方法，也即是高剪切均质乳化法。
本发明的另一个目的在于提供一种可供反应物强制沉淀反应的高剪切均质乳化反应器。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种纳米氢氧化镁阻燃剂的制造方法，其特征在于该方法采用高剪切均质乳化反应器实现液—液两相混合沉淀反应，其制备工艺步骤如下：
a.制备添加有高分子保护剂聚乙二醇(PEG)或聚乙烯醇(PVA)的镁盐溶液和碱溶液；
b.将镁盐溶液加入高剪切均质乳化反应器，并加热升温，镁盐溶液控制在20-80℃；
c.启动反应器，调节转速，然后将上述配制好的碱液加入到反应器中进行反应，反应温度为25-45℃，得到氢氧化镁悬浊液；
d.然后将氢氧化镁悬浊液在20℃下陈化处理12小时；
e.将陈化后的氢氧化镁产品抽滤，用去离子水洗涤，滤饼在130℃下干燥8小时，得到纳米氢氧化镁粉体；
f.将上述氢氧化镁粉体进行表面改性，可得到亲油性改性纳米氢氧化镁粉体；表面改性剂为硬脂酸、硬脂酸镁、硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的任一种。
所述的镁盐溶液为氯化镁、硝酸镁、硫酸镁水溶液，其浓度为0.05-4.0mol/l；所述的碱溶液为氢氧化钠、氨水、氢氧化钾水溶液，其浓度为0.1-6mol/l。
所述的高剪切均质乳化反应器的转子转速为3000-8000rpm，根据所需产物粒径调解转速。
本纳米氢氧化镁阻燃剂的制造方法中专用的高剪切均质乳化反应器，其特征在于该方应器有电机、固定螺丝、溶液进口孔、壳体、定子、物料出口孔、转子和液流导向装置组成；壳体中心位置设置有一与垂直驱动轴一端相联接的转子，驱动轴上部与电机相连，转子的外侧周围设置有筒壁开有许多微孔的定子，定子的上底板开有螺孔并通过螺丝固定连接；壳体顶部设有溶液进口孔，底部近侧设有物料出口孔；在壳体的璧部还设置有液流导向装置。
本发明方法的特点是以可溶性镁盐和可溶性碱为原料，在高分子保护剂的作用下，通过高剪切均质乳化器强制乳化沉淀，过滤洗涤、干燥得到氢氧化镁纳米粉体。原料在所述的高剪切均质乳化反应器内。再电机的高速驱动下，让物料通过定子网孔状吸入转子，在短时间内承受几十万次的剪切作用。在剪切过程中，物料在转子、定子的精密间隙中离心摩擦、高速撞击作用下分裂、分散；同时，由于高频机械的强大动能，使物料形成强烈的液力剪切、液层摩擦、撕裂碰撞而达到充分分散、均质。而物料从转定子组合中高速摔出之后，由于高剪切均质乳化反应器配有导向装置，在特定容器中物料形成上下立体紊流。最后反应得到氢氧化镁悬浊液，将其冷却陈，得到纳米级片状氢氧化镁。
与现有技术相比，本发明具有如下突出的优点和显著的进步：
利用本发明方法制备纳米级氢氧化镁阻燃剂，工艺流程简单，投资小、成本低。氢氧化镁颗粒粒径一般在50-200nm，产品粒径分布均匀、纯度高，经表面亲油改性后与聚烯烃类基体材料相溶性良好，阻燃性能、填充性能等远远优于其它普通氢氧化镁产品，具有很好的应用前景。
附图说明
图1是本发明专用装置高剪切均质乳化反应器的结构示意图
图2是图1示例中转子的结构示意图
图3是图1示例中定子的结构示意图
具体实施方法
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细说明。
参见图1、图2和图3，本发明制备方法专用高剪切均质乳化反应器，包含有电机1、固定螺丝2、溶液进口孔3、壳体4、定子5、物料出口孔6、转子7和液流导向装置8；壳体4中心位置设置有一与垂直驱动轴一端相联接的转子7，驱动轴上部与电机1相连，转子7的外侧周围设置有筒壁开有许多微孔的定子5，定子5的上底板开有螺孔并通过螺丝2固定连接；壳体4顶部设有溶液进口孔3，底部近侧设有物料出口孔6；在壳体4的璧部还设置有液流导向装置8。转子7叶轮间的角度为70～90度，转速为3000-8000rpm。
镁盐溶液和碱溶液在反应器内发生的反应，其反应式为：
实施例一：将102g MgCl2·6H2O固体溶于1000ml去离子水中，加入3g聚乙二醇(PEG)，其浓度为镁盐的1-5％(wt％)，搅拌30min；另将40g NaOH溶于1000ml去离子水中。先将镁盐溶液加入高剪切均质乳化反应器，开动反应器，控制转速6000rpm，缓慢滴加氢氧化钠水溶液，控制反应温度20-25℃，得到氢氧化镁悬浊液，然后将氢氧化镁悬浊液在20℃陈化12小时。过滤，用去离子水洗涤至检不出氯离子，滤饼在130℃下干燥8小时，得到平均粒径为110nm左右的片状氢氧化镁粉体，再用硬脂酸表面改性得到亲油性纳米氢氧化镁阻燃剂。
实施例二：将102g MgCl2·6H2O固体溶于1000ml去离子水中，加入3g聚乙二醇(PEG)，搅拌30min；另将40g NaOH溶于1000ml去离子水中。将镁盐溶液加入高剪切均质乳化反应器，开动反应器，控制转速6000rpm，缓慢滴加氢氧化钠水溶液，控制反应温度40-45℃，得到氢氧化镁悬浊液，然后将氢氧化镁悬浊液冷却到20℃陈化12小时。过滤，用去离子水洗涤至检不出氯离子，滤饼在130℃下干燥8小时，得到平均粒径为70nm左右的片状氢氧化镁粉体，再用硬脂酸镁表面改性得到亲油性纳米氢氧化镁阻燃剂。
实施例三：将102g MgCl2·6H2O固体溶于1000ml去离子水中，加入3g聚乙二醇(PEG)，搅拌30min；另将40g NaOH溶于1000ml去离子水中。将镁盐溶液加入高剪切均质乳化反应器，开动反应器，控制转速3000rpm，缓慢滴加氢氧化钠水溶液，控制反应温度40-45℃，得到氢氧化镁悬浊液，然后将氢氧化镁悬浊液冷却到20℃陈化12小时。过滤，用去离子水洗涤至检不出氯离子，滤饼在130℃下干燥8小时，得到平均粒径为95nm左右的片状氢氧化镁粉体，再用硅烷偶联剂表面改性得到亲油性纳米氢氧化镁阻燃剂。
实施例四：将204g MgCl2·6H2O固体溶于1000ml去离子水中，加入6g聚乙二醇(PEG)，搅拌30min；另将80g NaOH溶于1000ml去离子水中。将镁盐溶液加入高剪切均质乳化反应器，开动反应器，控制转速3000rpm，缓慢滴加氢氧化钠水溶液，控制反应温度20-25℃，得到氢氧化镁悬浊液，然后将氢氧化镁悬浊液在20℃陈化12小时。过滤，用去离子水洗涤至检不出氯离子，滤饼在130℃下干燥8小时，得到平均粒径为160nm左右的片状氢氧化镁粉体，再用硅烷偶联剂表面改性得到亲油性纳米氢氧化镁阻燃剂。
实施例五：将204g MgCl2·6H2O固体溶于1000ml去离子水中，加入6g聚乙二醇(PEG)，搅拌30min；另将80g NaOH溶于1000ml去离子水中。将镁盐溶液加入高剪切均质乳化反应器，开动反应器，控制转速3000rpm，缓慢滴加氢氧化钠水溶液，控制反应温度40-45℃，得到氢氧化镁悬浊液，然后将氢氧化镁悬浊液在20℃陈化12小时。过滤，用去离子水洗涤至检不出氯离子，滤饼在130℃下干燥8小时，得到平均粒径为105nm左右的片状氢氧化镁粉体，再用硅烷偶联剂表面改性得到亲油性纳米氢氧化镁阻燃剂。
实施例六：将204g MgCl2·6H2O固体溶于1000ml去离子水中，加入6g聚乙二醇(PEG)，搅拌30min；另将80g NaOH溶于1000ml去离子水中。将镁盐溶液加入高剪切均质乳化反应器，开动反应器，控制转速6000rpm，缓慢滴加氢氧化钠水溶液，控制反应温度40-45℃，得到氢氧化镁悬浊液，然后将氢氧化镁悬浊液冷却到20℃陈化12小时。过滤，用去离子水洗涤至检不出氯离子，滤饼在130℃下干燥8小时，得到平均粒径为90nm左右的片状氢氧化镁粉体，再用钛酸酯偶联剂表面改性得到亲油性纳米氢氧化镁阻燃剂。
实施例七：将256gMg(NO3)2·6H2O固体溶于1000ml去离子水中，加入8g聚乙二醇(PEG)，搅拌30min；另将80g NaOH溶于1000ml去离子水中。将镁盐溶液加入高剪切均质乳化反应器，开动反应器，控制转速6000rpm，缓慢滴加氢氧化钠水溶液，控制反应温度40-45℃，得到氢氧化镁悬浊液，然后将氢氧化镁悬浊液冷却到20℃陈化12小时。过滤，用去离子水洗涤至检不出氯离子，滤饼在130℃下干燥8小时，得到平均粒径为85nm左右的片状氢氧化镁粉体，再用钛酸酯偶联剂表面改性得到亲油性纳米氢氧化镁阻燃剂。
实施例八：将246g MgSO4·7H2O固体溶于1000ml去离子水中，加入8g聚乙二醇(PEG)，搅拌30min；另将80g NaOH溶于1000ml去离子水中。将镁盐溶液加入高剪切均质乳化反应器，开动反应器，控制转速6000rpm，缓慢滴加氢氧化钠水溶液，控制反应温度40-45℃，得到氢氧化镁悬浊液，然后将氢氧化镁悬浊液冷却到20℃陈化12小时。过滤，用去离子水洗涤至检不出氯离子，滤饼在130℃下干燥8小时，得到平均粒径为240nm左右的片状氢氧化镁粉体，再用钛酸酯偶联剂表面改性得到亲油性纳米氢氧化镁阻燃剂。
Claims (4)
1.一种纳米氢氧化镁阻燃剂的制造方法，其特征在于该方法采用高剪切均质乳化反应器实现液-液两相混合沉淀反应，其制备工艺步骤如下：
a.制备添加有高分子保护剂聚乙二醇(PEG)或聚乙烯醇(PVA)的镁盐溶液和碱溶液；
b.将镁盐溶液加入高剪切均质乳化反应器，并加热升温，镁盐溶液控制在20-80℃；
c.启动反应器，调节转速，然后将上述配制好的碱液加入到反应器中进行反应，反应温度为25-45℃，得到氢氧化镁悬浊液；
d.然后将氢氧化镁悬浊液在20℃下陈化处理12小时；
e.将陈化后的氢氧化镁产品抽滤，用去离子水洗涤，滤饼在130℃下干燥8小时，得到纳米氢氧化镁粉体；
f.将上述氢氧化镁粉体进行表面改性，可得到亲油性改性纳米氢氧化镁粉体；表面改性剂为硬脂酸、硬脂酸镁、硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的任一种。
2.根据权利要求1所述的一种纳米氢氧化镁阻燃剂的制造方法，其特征在于所述的镁盐溶液为氯化镁、硝酸镁、硫酸镁水溶液，其浓度为0.05-4.0mol/l；所述的碱溶液为氢氧化钠、氨水、氢氧化钾水溶液，其浓度为0.1-6mol/l.
3.根据权利要求1所述的一种纳米氢氧化镁阻燃剂的制造方法，其特征在于所述的高剪切均质乳化反应器的转子转速为3000-8000rpm，根据所需产物粒径调解转速。
4.根据权利要求1所述的一种纳米氢氧化镁阻燃剂的制造方法中专用的高剪切均质乳化反应器，其特征在于该方应器有电机(1)、固定螺丝(2)、溶液进口孔(3)、壳体(4)、定子(5)、物料出口孔(6)、转子(7)和液流导向装置(8)组成；壳体(4)中心位置设置有一与垂直驱动轴一端相联接的转子(7)，驱动轴上部与电机(1)相连，转子(7)的外侧周围设置有筒壁开有许多微孔的定子(5)，定子(5)的上底板开有螺孔并通过螺丝(2)固定连接；壳体(4)顶部设有溶液进口孔(3)，底部近侧设有物料出口孔(6)；在壳体(4)的璧部还设置有液流导向装置(8)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200310108397 CN1241977C (zh) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | 纳米氢氧化镁阻燃剂的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200310108397 CN1241977C (zh) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | 纳米氢氧化镁阻燃剂的制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1542036A true CN1542036A (zh) | 2004-11-03 |
| CN1241977C CN1241977C (zh) | 2006-02-15 |
Family
ID=34334649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200310108397 Expired - Lifetime CN1241977C (zh) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | 纳米氢氧化镁阻燃剂的制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1241977C (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1295270C (zh) * | 2005-02-23 | 2007-01-17 | 杨第伦 | 氢氧化镁疏松型纳米粒子块体阻燃剂的制造方法 |
| CN100357394C (zh) * | 2006-05-29 | 2007-12-26 | 太原理工大学 | 一种疏水性超细纳米级阻燃剂氢氧化镁的制取方法 |
| CN101173115B (zh) * | 2007-10-27 | 2010-06-02 | 太原理工大学 | 超细氢氧化镁表面改性方法 |
| CN101172628B (zh) * | 2007-10-26 | 2010-11-03 | 上海大学 | 纳米MgO/Mg(OH)2复合粉体的制备方法 |
| CN101853713B (zh) * | 2009-04-03 | 2012-07-04 | 上海市高桥电缆厂有限公司 | 电缆用阻燃填充料 |
| CN103965655A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-08-06 | 北京化工大学 | 一种新型氢氧化镁阻燃剂的表面改性方法 |
| CN104495883A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-04-08 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种具有高浓度料浆的氢氧化镁的制备方法 |
| CN104910997A (zh) * | 2015-06-01 | 2015-09-16 | 江苏燃顺环保科技有限公司 | 一种燃煤锅炉除焦添加剂及其制备方法 |
| CN107353440A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-11-17 | 苏州市泽镁新材料科技有限公司 | 一种阻燃用粒径可控氢氧化镁的制备方法 |
| CN112516928A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-19 | 西能化工科技(上海)有限公司 | 一种固体溶胶制备装置及制备方法 |
| CN114956135A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-08-30 | 安徽大学绿色产业创新研究院 | 一种高剪切力制备纳米氢氧化镁阻燃剂的方法 |
| CN115007165A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-09-06 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种高效甲醇氧化制甲醛催化剂及其制备方法 |
-
2003
- 2003-11-04 CN CN 200310108397 patent/CN1241977C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1295270C (zh) * | 2005-02-23 | 2007-01-17 | 杨第伦 | 氢氧化镁疏松型纳米粒子块体阻燃剂的制造方法 |
| CN100357394C (zh) * | 2006-05-29 | 2007-12-26 | 太原理工大学 | 一种疏水性超细纳米级阻燃剂氢氧化镁的制取方法 |
| CN101172628B (zh) * | 2007-10-26 | 2010-11-03 | 上海大学 | 纳米MgO/Mg(OH)2复合粉体的制备方法 |
| CN101173115B (zh) * | 2007-10-27 | 2010-06-02 | 太原理工大学 | 超细氢氧化镁表面改性方法 |
| CN101853713B (zh) * | 2009-04-03 | 2012-07-04 | 上海市高桥电缆厂有限公司 | 电缆用阻燃填充料 |
| CN103965655A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-08-06 | 北京化工大学 | 一种新型氢氧化镁阻燃剂的表面改性方法 |
| CN104495883A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-04-08 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种具有高浓度料浆的氢氧化镁的制备方法 |
| CN104910997A (zh) * | 2015-06-01 | 2015-09-16 | 江苏燃顺环保科技有限公司 | 一种燃煤锅炉除焦添加剂及其制备方法 |
| CN104910997B (zh) * | 2015-06-01 | 2017-03-29 | 江苏燃顺环保科技有限公司 | 一种燃煤锅炉除焦添加剂及其制备方法 |
| CN107353440A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-11-17 | 苏州市泽镁新材料科技有限公司 | 一种阻燃用粒径可控氢氧化镁的制备方法 |
| CN112516928A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-19 | 西能化工科技(上海)有限公司 | 一种固体溶胶制备装置及制备方法 |
| CN114956135A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-08-30 | 安徽大学绿色产业创新研究院 | 一种高剪切力制备纳米氢氧化镁阻燃剂的方法 |
| CN115007165A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-09-06 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种高效甲醇氧化制甲醛催化剂及其制备方法 |
| CN115007165B (zh) * | 2022-07-06 | 2023-08-22 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种高效甲醇氧化制甲醛催化剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1241977C (zh) | 2006-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fawaz et al. | Synthesis of polymer nanocomposites: review of various techniques | |
| CN1241977C (zh) | 纳米氢氧化镁阻燃剂的制造方法 | |
| Lv et al. | Controlled synthesis of magnesium hydroxide nanoparticles with different morphological structures and related properties in flame retardant ethylene–vinyl acetate blends | |
| CN101851308B (zh) | 聚氯乙烯和二氧化硅组成的纳米复合材料的原位悬浮聚合制备方法及其产品 | |
| Song et al. | Ultrasonic-assisted synthesis of hydrophobic magnesium hydroxide nanoparticles | |
| CN108841043B (zh) | 聚氯乙烯材料用纳米化包覆改性复合阻燃剂及其制备方法 | |
| CN1128199C (zh) | 一种纳米氢氧化镁阻燃材料制备新工艺 | |
| CN101691275B (zh) | 一种制备纳米矿物纤维的方法 | |
| CN1837043A (zh) | 稀土粒子/蒙脱土纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN113214620B (zh) | 一种环氧基有机改性蒙脱土的制备方法及应用 | |
| CN1608997A (zh) | 纳米氢氧化铝的制备方法 | |
| CN1480487A (zh) | 一种聚氯乙烯复合材料及制备方法 | |
| CN108083316A (zh) | 一种纳米稀土氧化物粉体的制备方法 | |
| CN1887716A (zh) | 单分散微米级球状球霰石型碳酸钙及其制备方法 | |
| CN104071824A (zh) | 一种表面粗糙、形貌可控的氧化亚铜纳米晶体的制备方法 | |
| CN102060314A (zh) | 一种采用轻烧氧化镁粉合成片状阻燃级氢氧化镁的制备方法 | |
| CN1752006A (zh) | 超细氢氧化铝的制备方法 | |
| Anzlovar et al. | Sub micrometer and nano-ZnO as filler in PMMA materials | |
| CN1216085C (zh) | 纳米蒙脱土－苯乙烯原位插层聚合物的制备方法 | |
| CN109721062B (zh) | 一种有助于提高分散性能的打浆装置及二氧化硅制备工艺 | |
| CN101240123B (zh) | 利用原位表面修饰制备油溶性氢氧化铝纳米粒子的方法 | |
| CN1279102C (zh) | 聚氯乙烯/水滑石纳米复合树脂的制备方法 | |
| CN114804042A (zh) | 一种六方氮化硼纳米片及其制备方法 | |
| CN113527910B (zh) | 一种单分散纳米氟化钙透明液相分散体的制备方法 | |
| CN112441593A (zh) | 表面疏水改性无水纳米硼酸锌的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI SHANGHUI NANO TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20140514 Owner name: SHANGHAI SHANGHUI NANO TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI UNIVERSITY Effective date: 20140514 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 200072 ZHABEI, SHANGHAI TO: 200436 BAOSHAN, SHANGHAI |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140514 Address after: 200436 Shanghai, Shanghai, Shanghai Branch Road, Lane No. 1090, No. 3, building 100 Patentee after: SHANGHAI SHANGHUI NANO TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 200072 Zhabei District Yanchang Road, Shanghai, No. 149 Patentee before: Shanghai University Patentee before: SHANGHAI SHANGHUI NANO TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170420 Address after: New River chemical ecological science and technology industrial base of Shandong Province Pingdu 266000 Chunchao road Qingdao City, No. 1 Patentee after: Qingdao Huixin new Mstar Technology Ltd. Address before: 200436 Shanghai, Shanghai, Shanghai Branch Road, Lane No. 1090, No. 3, building 100 Patentee before: SHANGHAI SHANGHUI NANO TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20060215 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |