Hebei Messi Biology Co., Ltd. weist darauf hin, dass Magnesiumhydroxid ein wichtiges anorganisches Material auf Magnesiumbasis ist. Aufgrund seiner hervorragenden physikalisch-chemischen Eigenschaften – wie Ungiftigkeit, Umweltverträglichkeit sowie Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Korrosion – findet es breite Anwendung in antibakteriellen Produkten, bei der Behandlung von Abwasser, Abgasen und sauren Schadstoffen, als Füllstoff in der Papierherstellung, in elektronischen und optischen Bauteilen, als Ausgangsstoff für die Magnesiumoxid-Produktion sowie als Flammschutzmittel der nächsten Generation. Eigenschaften wie Partikelgröße, Partikelgrößenverteilung und mikroskopische Morphologie beeinflussen maßgeblich die Dispergierbarkeit des Materials in einer Matrix sowie die daraus resultierenden physikalisch-chemischen Eigenschaften dieser Matrix.
Um bei der Verwendung von Magnesiumhydroxid in Polymermaterialien die durch nationale Normen vorgeschriebenen Flammschutzklassen zu erreichen, sind üblicherweise große Zugabemengen erforderlich; solch hohe Füllgrade können jedoch die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Matrix stark beeinträchtigen. Im Gegensatz dazu bietet Magnesiumhydroxid mit geordneter Mikrostruktur, geringer Partikelgröße und enger Größenverteilung eine überlegene Flammschutzwirkung bei niedrigeren Füllgraden, wodurch die Auswirkungen auf die Matrixeigenschaften minimiert werden. Weltweit haben Forscher umfangreiche Studien zur Herstellung von Hochleistungs-Magnesiumhydroxid durchgeführt, das sich durch hervorragende Dispergierbarkeit, einzigartige Morphologie, geringe Partikelgröße und enge Größenverteilung auszeichnet. Zu den aktuellen Herstellungsverfahren gehören die einfache Fällung, die hydrothermale Synthese, das Sol-Gel-Verfahren, elektrochemische Methoden, die mikrowellengestützte Synthese sowie Verfahren in der Gasphase.
Nach herkömmlichen Methoden hergestelltes Magnesiumhydroxid neigt häufig zu starker Agglomeration; die hydrothermale Synthese bietet eine Möglichkeit, das Produkt zu optimieren. Bei der hydrothermalen Synthese handelt es sich um eine chemische Reaktion, die in einem Lösungsmittel unter hoher Temperatur und hohem Druck abläuft. Ihre Hauptvorteile liegen in den steuerbaren Reaktionsbedingungen, die eine Regulierung von Kristallgröße, Morphologie und Wachstum ermöglichen, was zu Magnesiumhydroxid mit regelmäßiger Morphologie und minimaler Agglomeration führt. Folglich gibt es zahlreiche Berichte über die hydrothermale Herstellung von Magnesiumhydroxid, wobei sich die Forschung vorwiegend auf Faktoren wie Reaktionstemperatur, Druck und den Einfluss von Mineralisatoren konzentriert. Die Auflösung und Umkristallisation von Magnesiumhydroxid mittels hydrothermaler Methode erfordert typischerweise alkalische Zusätze wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder wässriges Ammoniak; die hohen Kosten und die starke Korrosivität von Zusätzen wie Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid schränken deren großtechnische Anwendung jedoch erheblich ein. Folglich ist der Einsatz kostengünstiger, leicht verfügbarer und wenig korrosiver Additive zur Förderung des Auflösungs- und Umkristallisationsprozesses von enormem Wert und großer Bedeutung.
Derzeit weisen kommerziell erhältliche Magnesiumhydroxid-Produkte Nachteile wie eine breite Partikelgrößenverteilung, große Partikel- und Kristallitgrößen, eine unregelmäßige Kristallanordnung sowie eine große spezifische Oberfläche auf, was die Entwicklung in der Branche für flammhemmendes Magnesiumhydroxid stark einschränkt. Um die Mängel bestehender Technologien zu beheben, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von hexagonalem, plättchenförmigem Magnesiumhydroxid (geeignet als Flammschutzmittel) aus grobteiligem Magnesiumhydroxid bereit; dieses Verfahren ist umweltfreundlich, kosteneffizient und zeichnet sich durch einen vereinfachten Arbeitsablauf aus. Es ermöglicht die Herstellung von Magnesiumhydroxid in Flammschutzqualität ohne Eintrag von Fremdionen und überwindet gleichzeitig die Herausforderungen hinsichtlich der hohen Kosten und der Korrosivität von Additiven, die üblicherweise für den Auflösungs- und Umkristallisationsprozess verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung nutzt grobteiliges Magnesiumhydroxid als Ausgangsmaterial; spezifische Massenverhältnisse von grobteiligem Magnesiumhydroxid und Bischofit werden in einen Hochtemperatur-Hochdruckreaktor eingebracht und unter kontrollierten Temperatur- und Rührbedingungen umgesetzt, um Magnesiumhydroxid in Flammschutzqualität zu erzeugen. Das Verfahren ist einfach und kostengünstig; es vermeidet eine nennenswerte Umweltbelastung durch die Rohstoffe und ermöglicht die Verwertung von Bischofit-Abfällen. Es löst die Probleme hoher Additivkosten und Korrosivität bei der Umkristallisation und liefert gleichzeitig Magnesiumhydroxid in Flammschutzqualität, wodurch bedeutende wirtschaftliche, gesellschaftliche und ökologische Vorteile erzielt werden. Das resultierende Produkt besteht aus hochreinem Magnesiumhydroxid in Form hexagonaler Plättchen mit enger Partikelgrößenverteilung (D50 = 1,86 μm; D90 = 4,20 μm) und bietet einen enormen Anwendungs- und Marktwert.