Hebei Messi Biology Co., Ltd. gab an, dass basisches Magnesiumcarbonat (BMC) eine Anfangszersetzungstemperatur von 220 °C und einen Zersetzungsbereich von 220–550 °C aufweist, bei der Zersetzung 800 kJ/kg Wärme absorbiert, die Edelgase Wasserdampf und Kohlendioxid freisetzt und einen Gewichtsverlust von 52 % erfährt. Dies macht es zu einem vielversprechenden, umweltfreundlichen Flammschutzmittel für Polymere.
Die Studie untersuchte den Einfluss von 6 % Stearinsäure-modifiziertem basischem Magnesiumcarbonat auf die mechanischen und flammhemmenden Eigenschaften von Polypropylen durch Zugabe in unterschiedlichen Dosierungen. Die Ergebnisse zeigten, dass basisches Magnesiumcarbonat als Flammschutzmittel für flammhemmendes Polypropylen eingesetzt werden kann. Bei einer Dosierung von 60 Teilen basischem Magnesiumcarbonat erreichte der Sauerstoffindex des Polypropylen-Verbundwerkstoffs 32 %, und der UL94-Test ergab die Klasse V0. Mit steigender Dosierung von basischem Magnesiumcarbonat verschlechterten sich die mechanischen Eigenschaften des Verbundwerkstoffs deutlich. Bei einer Erhöhung der Zugabemenge von 55 auf 60 Teile basisches Magnesiumcarbonat sanken die Zugfestigkeit, Biegefestigkeit und Schlagzähigkeit des Polypropylen-Verbundwerkstoffs von 20,51 MPa, 28,56 MPa bzw. 34,14 kJ/m² auf 18,71 MPa, 27,57 MPa bzw. 19,87 kJ/m², wobei die Schlagzähigkeit den stärksten Rückgang aufwies. Die Verbrennung von Polypropylen-Verbundwerkstoffen mit basischem Magnesiumcarbonat verläuft allmählich von außen nach innen. Auf der Oberfläche des Verbundwerkstoffs können das teilweise oder vollständig zersetzte basische Magnesiumcarbonat sowie die durch das bei der Zersetzung entstehende Magnesiumoxid gebildete Kohleschicht, die die Karbonisierung des Polypropylens katalysiert, den Austausch von Sauerstoff und Wärme behindern und so die flammhemmende Wirkung verstärken.
Synergien verbessern die Flammschutzwirkung von Verbundwerkstoffen hauptsächlich durch Erhöhung der thermischen Zersetzungstemperatur von basischem Magnesiumcarbonat. Dadurch wird sichergestellt, dass der endotherme Bereich des Flammschutzmittels möglichst innerhalb des Zersetzungsbereichs von Polypropylen liegt, was die Flammschutzwirkung verstärkt. Unterschiedliche Synergien beeinflussen die Farbe des Verbundwerkstoffs. Durch die Kombination verschiedener Synergien lassen sich Farbe, mechanische Eigenschaften und Flammschutzwirkung des Verbundwerkstoffs weiter an unterschiedliche Anwendungsanforderungen anpassen. Bei Zugabe von nur 55 Teilen basischem Magnesiumcarbonat als Flammschutzmittel beträgt die Zugfestigkeit des Verbundwerkstoffs 21,03 MPa, 29,89 MPa bzw. 39,58 kJ/m² (SHM2). Der Sauerstoffindex liegt bei 28 %, wodurch die Anforderungen an die vertikale Brennbarkeit nicht erfüllt werden, und das Produkt ist gelblich-braun. Bei Verwendung von 35 Teilen basischem Magnesiumcarbonat betragen die Zugfestigkeit, Biegefestigkeit und Schlagfestigkeit des Verbundwerkstoffs 24,53 MPa, 39,75 MPa bzw. 11,78 kJ/m² (HMCOM4), bei einem Sauerstoffindex von 27 %, wodurch die vertikale Brennbarkeitsklasse V2 erreicht wird und das Produkt weiß ist.