水合硅酸镁纳米纤维

2022-03-05 16:21:42   1668

纳米矿物纤维是指直径在纳米尺寸范围(1-1000nm)的无机矿物纤维或有机/无机矿物纤维,其具有孔隙率高、长径比大、比表面积大、表面能和活性高、纤维精细程度和均一性高等特点。

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水合硅酸镁纳米纤维是一种纤维状的含镁硅酸盐黏土矿物,属于斜方晶系或单斜晶系,化学式为Mg8Si12O30(OH)4(H2O)4(H2O)4·8H2O,是含水硅酸盐矿物。在干燥状态下,水合硅酸镁纳米纤维具有收缩率低、可塑性好、比表面积大、孔容积大、吸附性强、质轻等特征;具有极强的吸附、脱色和分散等特性;亦有极高的热稳定性,可耐1500-1700℃高温,同时易成型性、绝缘性、抗盐度都非常好。
水合硅酸镁纳米纤维理论总表面积高达800-900m²/g,其中孔道表面积为500m²/g,通道表面积为400m²/g。独特的纤维结构使其具有很大的比表面积和孔容量,以及较强的吸附性能和分子筛功能。

水合硅酸镁纳米纤维用于阻燃防火材料时,在火灾条件下,可以与无卤阻燃剂(金属氢氧化物或膨胀型)形成高效的阻燃协同作用,促进聚合物形成更加致密的陶瓷化层。

水合硅酸镁纳米纤维是基于天然硅酸盐矿物进行多样化的复配和改性的阻燃和防火用的功能性材料,用于改善防火材料的完整性,促进形成非常稳定、一致和紧凑的炭层;有助于减少热量释放和滴落,从而阻止火灾蔓延;适用于火灾等级要求高的各种塑料和树脂基体,比如有机硅、聚烯烃、聚酰胺等。可以与无卤(金属氢氧化物或膨胀型)阻燃剂形成高效的阻燃协同作用,促进聚合物形成更加致密的陶瓷化层;具有明显的提高氧指数、提高炭层强度和致密性、促进成壳成瓷、降低烟密度、改善烟释放速率和降低总发烟量等特点。
主要应用
陶瓷化添加剂;
电线电缆(低压和中压电缆、通信电缆以及其他防火等级要求高的电缆);
电气元件(阻燃的电子电器结构件);
涂料和涂层(铸造涂料、建筑密封胶、防火涂料);
火灾防护设施(耐火材料、防火封堵、防火密封条、配电箱/柜组件等);
防火建筑材料(防火塑料墙板/模板、防火树脂地板);
绝缘材料(环氧绝缘件、防火泡沫等)。

水合硅酸镁纳米纤维的用途

天然硅酸镁在我国江西景德镇最初是用于瓷器的耐火匣钵,目前已广泛应用于轻工、建材、化工、冶金、农牧业、国防等许多领域,尤其是塑料增强、聚合物阻燃协效、橡胶填料、涂料、吸附剂、钻井泥浆、饲料添加剂、干燥剂等应用,具有较大的发展潜力。尤其是在阻燃防火材料领域,具有明显的提高氧指数、提高炭层强度和致密性、促进成壳成瓷、降低烟密度、改善烟释放速率和降低总发烟量等特点。
提纯后的水合硅酸镁纳米纤维主要用于阻燃防火、隔热、增强补强、悬浮增稠、环保等领域。包括高性能阻燃塑料、陶瓷化聚合物(有机硅和聚烯烃)、橡胶补强、高端保温泡沫、防火材料、多功能防火涂料、自清洁涂料、光催化建筑材料等。比如防火密封条、特种胶黏剂、灌封料、润滑油、化妆品等行业。
在涂料中使用的作用是增稠触变、防沉降、悬浮稳定、易分散、改善施工、比表面积大、高吸附性、低残留电荷、晶体结构不膨胀等。主要用于防腐涂料、铸造涂料、木器涂料、色浆、瓷砖腻子、干混砂浆、特殊涂层、沥青、树脂及乳液等。

在吸附剂中使用水合硅酸镁纳米纤维,因其独特的结构和性质,使其具有比任何其他黏土矿物都好的吸附性,比如对污浊气体的高吸附能力和大吸附范围等特点,其吸附率比活性炭提高5-30%。
在钻井泥浆使用水合硅酸镁纳米纤维,因其抗盐性能好、热稳定性高(350℃对晶格结构不改变),且是一种适应性强的触变增黏剂,是理想的钻井泥浆原料。使用水合硅酸镁纳米纤维能改善泥浆在环形空间的流态,提高泥浆携带能力,增强造壁性,有利于安全钻井,使用更加方便。