






泰安燊豪化工有限公司
水滑石
***生产水滑石
近期,中国科学yuan理化技术研究所超分子光化学研究团队研究员张铁锐和英国牛津大学Dermot
O’Hare合作制备了一种富含缺陷的超薄水滑石(LDHs)纳米材料,通过精准调控层板厚度,成功引入了氧缺陷,进而实现了与氧原子键合的不饱和配位Zn的合成。在题为Defect-rich
Ultrathin ZnAl-Layered Double Hydroxide Nanosheets for Efficient Photoreduction
of CO2 to CO with Water
的文章中,研究人员通过简单的水热合成方法,可控水滑石纳米晶的生长微环境,成功实现了水滑石厚度从280层到2层的调控,粒径进一步控制在30
nm。水滑石结构及作用机理:水滑石是一种具有层状结构的化合物(图1为镁铝水滑石层状结构图),水滑石的通式可表示为[M2 1-XM3 X(OH)2]X [An-X/n?mH2O]X-其中M2 为二价金属阳离子,M3 为三价金属阳离子。X射线精细结构衍射等手段表明,该超薄纳米片表面富含大量的氧缺陷,影响了Zn金属周围的配位环境,进而形成了Zn -Vo复合体。该缺陷位可以有效作为电子受限位,有利于光生电子传导到反应分子,在光催化还原温室气体CO2方面展现了非常好的催化效率和循环稳定性。采用传统方法合成的大粒径LDH因为没有该催化活性位,没有明显的光催化活性。通过理论计算和实验结合的手段,进一步证实了表面掺杂的氧缺陷作为杂质能级,影响了Zn原子周围电子轨道密度,提高了对CO2吸附能力,促进了光催化还原反应。该合成方法简单,催化剂对空气等不敏感,易于保存,并且可以规模化制备;该思路同样适用于制备其他不饱和金属(Fe、Co、Ni、Ti等)掺杂的水滑石材料,为制备多相金属催化剂搭建了一个材料平台。
近年来,我国已有30多家企业引进40多条PVC低发泡生产线,产品用于家俱、装修等行业,取代各种木材,市场正在开拓中。特别是水滑石类材料所具有的选择性、红外吸收性和离子交换性等一些特殊性能,使其作为新型无机功能材料已应用于PE农膜(保温剂)和PVC(无du热稳定剂)等高分子材料中,显示了独特的性能〔5〕。在2008年北京奥运场馆等建设中,PVC低发泡产品是***推广采用的新型装饰材料之一。大连实德集团,目前已具备了年产12000吨PVC低发泡室内装饰板材的能力。欧美发达***近年来PVC低发泡材料发展也很快,微发泡技术已成为国内外塑料方面***发展的领域。
生产PVC低发泡制品主要有3大影响因素:设备、工艺、配方。生产PVC微发泡制品一般采用双螺杆挤出机,工艺控制容易,产品质量稳定。其中,配方是主要的影响因素。
PVC低发泡配方中的PVC树脂、稳定剂、发泡剂为主要的影响因素。本文***探讨稳定剂在硬质PVC发泡板材中的应用。
线缆阻燃材料和阻燃技术的发展
在线缆生产中大量使用着聚乙烯(PE),其种类较多,有低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯锌、Mg(OH):等)的年平均用量增长率将超过6%。
近来,新开发了利用纳米材料对聚合物进行抑烟,通过纳米微粒巨大的比表面和宏观量子隧道效应来吸附,达到消烟目的。但是,目前推出的稀土稳定剂大多是稀土与铅盐的复合物,仅能作为低铅化的一种过渡产品。以聚烯烃(如EVA、PE、PP)为基体聚合物,采用纳米水滑石(层柱状双羟基纳米复合金属氧化物,LDHs)和纳米Mg(OH),为阻燃剂(其粒径≤0.1 p.m)作为抑烟剂,按电缆护套料的常规生产方法可制得抑烟型无卤阻燃电缆护套专用料。
有实验证明,LDHs对PVC的阻燃抑烟效果也十分显著,可使PVC燃烧时的烟密度大幅度降低,其添加量仅为5%,则PVC的抑烟效率可达50%左右。
水滑石热稳定剂
典型的水滑石类化合物Mg6 AI(OH)16C03.4H2O早于1842年由瑞典的Circa发现,其结构非常类似于水镁石Mg(OH)2,由MgO6八面体共用棱形成单元层,位于层上的Mg2 可在一定范围内被同晶取代,使得Mg2 、Al3 、OH’层带有正电荷,层间有可交换的阴离子CO3 2-与层上正电荷平衡,使得这一结构呈电中性[25]。泰安燊豪化工有限公司水滑石***生产水滑石固定化TiO2的制备方法固定化TiO2的制备关键是要选择合适的吸附剂基材,并根据基材类型选择相应制备方法。
水滑石热稳定剂对PVC的热稳定性源于水滑石与PVC降解过程中产生的HC1的反应能力。除此之外,赵芸等研究了纳米水滑石(LDH)和纳米Mg(OH)2无机阻燃剂对PVC及PE的阻燃效果,LDH是软PVC的良好的抑烟剂,这与纳米LDH分解后生成的产物有相当大的比表面积有关。水滑石与HC1的反应可分两步:首先,HC1与层间的阴离子发生反应,将Cl-插入层间,达到吸收HC1的目的:然后,水滑石本身与HC1反应,层柱结构被完全***形成金属氯化物,进一步吸收了HC1。
水滑石类热稳定剂的研究早起源于日本,20世纪80年代日本Kyowa化学公司xian将水滑石填充到PVC中用作热稳定剂[26],Adeka Argus公司紧随其后。目前,在要求耐热性的领域内使用低锌配合主要用于加有碳酸钙添加剂或防雾剂的配方中,原因可能是碳酸钙本身略具钙系稳定剂的功能,而使其耐热性相当于低锌配合,而防雾剂也具有多元醇类似的稳定化能力。他们的研究表明,水滑石与p.二酮及其他金属盐共同使用,可赋予PVC更好的电性能和热稳定性[27]。由于其无du、价廉,还具有很好的润滑性和阻燃性[28],已被美国FDA认可,JI-I A及欧洲***也认可了其安全性。
我国现已开始水滑石类热稳定剂及其与其他热稳定剂或助剂复配的开发研究,取得了很好的效果。《***中长期科技发展规划纲要》已将“海水淡化”和“海水化学资源利用”同时列入水和矿产资源***领域的优先主题。张强等[29]研究了不同表面改性水滑石对PVC热稳定的影响,结果表明,采用钛酸酯改性水滑石的热稳定效果hao;研究又发现,水滑石与有机锡复合使用时,对PVC的热稳定效果明显优于与铅盐稳定剂复合使用时的效果。刘鑫等[30]采用焙烧复原法制备了一种新型PVC热稳定剂——十二烷ji苯磺酸柱撑类水滑石,并复配成水滑石稀土一锌复合热稳定剂,通过对该稳定剂结构、性能等进行表征,结果表明:采用十二烷ji苯磺酸柱撑类水滑石复配的热稳定剂初期热稳定性较好,与日本产的稀土复合稳定剂相当,长期热稳定性优于国产稀土复合稳定剂。