水酸化マグネシウム難燃剤の利点
水酸化マグネシウムは、フィラーベースの難燃剤として従来から用いられてきました。熱にさらされると分解して結合水を放出し、大量の潜熱を吸収します。これにより、炎中で複合材料の表面温度が低下し、ポリマーの分解が抑制され、発生する可燃性ガスが冷却されます。水酸化マグネシウムは、ポリマーベースの複合材料に用いられる有望な無機難燃フィラーです。水酸化アルミニウムと同様に、熱分解によって熱を吸収し、水を放出することで機能するため、無毒、低煙、そして環境に優しいという特徴があります。生成される酸化マグネシウムは安定しており、二次汚染を引き起こしません。
しかし、ハロゲン含有有機難燃剤と比較して、同等の難燃効果を得るには50%以上の充填率が必要です。水酸化マグネシウムは無機物であるため、表面はポリマー基材との親和性が低いです。表面改質を行わずにこのような高い充填率で複合材料を製造した場合、機械特性が低下する可能性があります。そのため、表面改質を行うことでポリマー基材との親和性を高め、充填材の機械特性を損なわず、場合によっては向上させることが不可欠です。
水酸化マグネシウムは難燃化プロセス全体を通して有害物質を一切生成しません。さらに、その分解生成物は、ゴム、プラスチック、その他のポリマーの燃焼によって発生する大量の有毒ガスや煙を吸収します。活性酸化マグネシウムは、不完全燃焼した溶融残留物を継続的に吸着し、炎を速やかに消火するとともに、煙を除去し、溶融物の垂れを防ぎます。これは、伝統的な環境に優しい無機難燃剤です。
現在、中国では水酸化アルミニウムがより広く使用されています。しかし、ポリマー加工温度が上昇すると、水酸化アルミニウムは分解しやすく、難燃性が低下します。これに対し、水酸化マグネシウムには以下の利点があります。
- 高い熱分解温度 – 水酸化マグネシウムは340℃で分解します。これは水酸化アルミニウムよりも100℃高い温度です。これにより、プラスチック加工時の温度を高く設定でき、押出効率の向上、可塑化の促進、成形時間の短縮、そして高い剥離強度を維持しながら、欠陥の少ない高い表面光沢を実現できます。
- 均一な粒子サイズと優れた適合性 - 均一な粒子分布により基材との適合性が向上し、製品の機械的特性への影響が最小限に抑えられます。
- 保護バリアの形成 – 燃焼中に脱水反応を起こした酸化マグネシウムは、高強度で耐熱性のある材料となり、保護バリアとして機能し、炎と有毒ガスを遮断します。また、水酸化マグネシウムは、プラスチックの燃焼時に発生する酸性ガス（SO₂、NOx、CO₂）を中和します。
- 高い分解効率と煙抑制 - 強力な難燃性と煙抑制能力を発揮するとともに、機器への摩耗が少なく、機械の寿命を延ばします。
- コスト効率に優れています – 水酸化マグネシウム難燃剤は水酸化アルミニウムの半額です。高い充填能力により、生産コストを大幅に削減できます。
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投稿日時: 2025年8月19日
