Hebei Messi Biology Co., Ltd. gibt an, dass Magnesiumhydroxid bei 340 °C sein Kristallwasser verliert. Das entstehende Produkt Magnesiumoxid ist ein feuerfestes Material. Da die Dehydratationsreaktion endotherm ist, kann Magnesiumhydroxid eingesetzt werden, um Polyolefin-Kunststoffe mit geringem Rauchentwicklungsrisiko und halogenfreiem Flammschutz zu versehen. Magnesiumhydroxid vereint die Funktionen von Füllstoff, Flammschutz und Rauchunterdrückung. Im Vergleich zu Aluminiumhydroxid, das die gleiche Funktion erfüllt, zersetzt sich Magnesiumhydroxid bei einer höheren Temperatur als der Verarbeitungstemperatur von Polyolefin-Kunststoffen (180–220 °C). Daher zersetzt sich Magnesiumhydroxid beim Füllen von Kunststoffen nicht vorzeitig.
Magnesiumhydroxid ist ein neuartiges Flammschutzmittel für Füllstoffe. Durch die Freisetzung von gebundenem Wasser bei thermischer Zersetzung absorbiert es große Mengen latenter Wärme und senkt so die Oberflächentemperatur des gefüllten Kunststoffs in Flammen. Dies hemmt die Polymerzersetzung und kühlt die entstehenden brennbaren Gase. Magnesiumhydroxid ist ein anorganischer Flammschutzfüllstoff mit vielversprechenden Anwendungsaussichten in polymerbasierten Verbundwerkstoffen. Wie Aluminiumoxid erreichen Magnesiumhydroxid-Flammschutzmittel ihre flammhemmenden Eigenschaften durch chemische Zersetzung beim Erhitzen, wobei sie Wärme absorbieren und Wasser freisetzen. Daher sind sie ungiftig, raucharm und das bei der Zersetzung entstehende Magnesiumhydroxid ist chemisch stabil und verursacht keine Sekundärverschmutzung.
Im Vergleich zu halogenierten organischen Flammschutzmitteln ist jedoch in der Regel ein Füllstoffanteil von 50 % oder mehr erforderlich, um eine vergleichbare Flammhemmung zu erreichen. Da Magnesiumhydroxid eine anorganische Substanz ist, ist seine Oberflächenverträglichkeit mit der Polymermatrix schlecht. Derart hohe Füllstoffe verschlechtern, wenn sie nicht oberflächenmodifiziert werden, die mechanischen Eigenschaften des Verbundwerkstoffs. Daher ist eine Oberflächenmodifizierung notwendig, um die Kompatibilität mit der Polymermatrix zu verbessern und so die mechanischen Eigenschaften des gefüllten Materials zu erhalten oder sogar zu verbessern.
Unmodifiziertes Magnesiumhydroxid liegt in PP als Agglomerate vor. Obwohl das Pulver selbst extrem fein ist, führt die Unverträglichkeit der Partikeloberfläche mit der PP-Matrix zu deutlichen Grenzen und sogar Hohlräumen zwischen den Partikelagglomeraten und der PP-Matrix. Die durch das Entweichen von Magnesiumhydroxidpartikeln beim Sprödbruch entstehenden Hohlräume deuten darauf hin, dass das unmodifizierte Magnesiumhydroxid im PP lediglich als Füllstoff und Flammschutzmittel wirkt, ohne eine chemische Bindung mit dem Material einzugehen. Das oberflächenmodifizierte Magnesiumhydroxid ist gleichmäßig in der PP-Matrix verteilt, wobei die meisten Partikel in Form von Primärpartikeln oder kleinen agglomerierten Partikeln vorliegen.