Hebei Messi Biology Co., Ltd. gab an, dass hexagonales Magnesiumhydroxid als Flammschutzmittel viele Vorteile bietet.
(1) Magnesiumhydroxid hat eine hohe Zersetzungstemperatur und einen höheren Zündpunkt als Aluminiumhydroxid, was die Erwärmungstemperatur von Polymermaterialien erhöht.
(2) Das nach Verbrennung und Dehydratation entstehende Magnesiumoxid ist ein feuerfestes Material und ein alkalisches Oxid, das saure Gase absorbieren kann.
(3) Es besitzt ein starkes Wärmeabsorptionsvermögen und eine hohe Flammschutzwirkung.
(4) Es ist kostengünstig und lässt sich leicht in verschiedenen Polymermaterialien verarbeiten. Magnesiumhydroxid weist jedoch auch Anwendungsmängel auf. Seine Flammschutzwirkung ist sehr gering. Um die gewünschte Wirkung zu erzielen, müssen bei der Verarbeitung hohe Konzentrationen Magnesiumhydroxid zugesetzt werden, was jedoch die mechanischen Eigenschaften des Materials beeinträchtigt. Daher ist eine Modifizierung der Kristalloberfläche erforderlich, um die Materialverträglichkeit zu erhöhen.
Bei der Herstellung mittels Direktfällung wird Vinylacetat zugegeben. Das Verhältnis von Ethylencopolymer zu hexagonalem Magnesiumhydroxid beträgt 1:1. Das Material wird 15 Minuten lang auf 130 °C erhitzt und unter hohem Druck zu einer 3 nm dicken Folie vermischt. Die TEM-Analyse ergab eine gute Dispersion des Produkts. Der LOI stieg von 24,0 auf 38,3, was auf eine deutliche Verbesserung der Flammhemmung durch Magnesiumhydroxid in der EVA-Matrix hindeutet.
MRP wurde in das Nano-Mg(OH)z/EVA-Medium eingebracht. Der Sauerstoffgehalt von Nano-Mg(OH)z lag bei etwa 1–7 % und übertraf damit den von Materialien im Mikronbereich. Durch Zugabe von 1–3 phr MBR erhöhte sich der Sauerstoffgehalt von 33 auf 55. Mechanische Materialprüfungen zeigten, dass die Zugfestigkeit von Nano-Mg(OH)z von 10,1 auf 17,0 MPa anstieg, während die von Materialien im Mikronbereich von 9,7 auf 7,1 MPa sank. Um die optimale MBR-Dosierung zu ermitteln, wurde dem HIPS/MH-System zusätzlich MRP als Modifikator zugesetzt. Es zeigte sich, dass die entsprechende MBR-Zugabe die thermische Stabilität und Flammhemmung des HIPS/MH-Systems deutlich verbesserte. Bei einer Zugabe von 10 Gew.-% wurde ein V-0-flammhemmendes Material erhalten.
Zinkstearat und Zinktitanat wurden als Modifikatoren zu Magnesiumhydroxid hinzugefügt, und das modifizierte Produkt wurde anschließend zu Polypropylen gegeben. Die SEM-Analyse ergab, dass die Zugabe der Modifikatoren die Dispersion deutlich verbesserte, die Kompatibilität zwischen PP und Magnesiumhydroxid steigerte und die mechanischen Eigenschaften des Verbundwerkstoffs verbesserte. Die Zugfestigkeit des modifizierten Materials stieg um 6–8 MPa. Darüber hinaus deutete der erhöhte Sauerstoffindex auf eine deutliche Verbesserung der Flammhemmung des Materials hin.