Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Preparation of magnesium hydroxide by modifier-directed hydration and its effect on flame retardancy and mechanical properties of polypropylene

Wang Mei Jia, Bai Li Mei, Zhang Meng Ting, Ma Yu Xin, Zhao Liu Cheng, Li Shao Ying

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2023

|

Vol. 59, iss. 6

art. no. 175706

EN

With the rapid development of the polymer materials industry and the improvement of people's environmental awareness, magnesium hydroxide has been widely used in polymer materials due to its high decomposition temperature, non-toxic smoke suppression, and the advantages of neutralizing harmful gases produced by polymer combustion. However, the conventional preparation methods of magnesium hydroxide exhibit several issues, including high hydrophilicity, elevated polarity, and limited compatibility with polymers. This research proposes an improved method by adding sodium stearate and KH560 modifier, controlling the rate of magnesium oxide and preparing magnesium hydroxide flame retardants using a modifier-directed hydration method. Various characterizations confirmed its morphology, particle size and structure. The magnesium hydroxide exhibits low polarity, small particle size, stable structure and excellent hydrophobicity (with a contact angle of 120.32°, and a free energy of 1.34mN/m). In parallel, the magnesium hydroxide/polypropylene composites demonstrate excellent flame retardancy (LOI of 25%, V-1 grade) and simultaneously enhance the dispersion of magnesium hydroxide within the polypropylene matrix, improving the material's toughness and strength.

2

Wpływ wodorotlenku glinu (III) i wodorotlenku magnezu (II) oraz związków fosforoorganicznych na palność materiałów epoksydowych

Staszko Sebastian, Półka Marzena

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 10

74--78

PL

W artykule zaprezentowano wpływ Mg(OH)2, Al(OH)3 oraz Roflamu F5 i Roflamu B7 na właściwości palne utwardzonej żywicy epoksydowej Epidian 5. Po analizie szybkości wydzielania ciepła w kalorymetrze stożkowym oraz analizie termograwimetrycznej stwierdzono, że wprowadzone dodatki są skutecznymi antypirenami testowanych materiałów epoksydowych. Najmniejszą wartość maksymalnej szybkości wydzielania ciepła zanotowano dla próbki składającej się z Epidianu 5 oraz 10% wag. Roflamu F5 oraz 5% wag. Al(OH)3.

EN

The article presents the effect of Mg(OH)2, Al(OH)3, Roflam F5 and Roflam B7 on the flammability properties of the hardened epoxy resin Epidian 5. After analyzing the heat release rate in the cone calorimeter and thermogravimetric analysis, it was found that the introduced additives are effective antirenes of the tested epoxy materials. The lowest value of the maximum heat release rate was recorded for the sample consisting of Epidian 5 and 10 wt.% of Roflam F5 and 5 wt. Al(OH)3.

3

The impact of reagents concentration on the efficiency of obtaining high-purity magnesium hydroxide

Radomski Piotr, Jarosiński Andrzej, Wzorek Zbigniew, Nowak Anna K.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2020

|

Vol. 22, nr 2

73--77

EN

The work presents the impact of reagents concentration and the drying process on the efficiency of obtaining magnesium hydroxide and its specific surface area. Magnesium sulphate(VI) within the concentration range of 0.7–2.0 mol/dm3 was used in the research as magnesium feedstock and sodium hydroxide was used as a precipitating agent within the same concentration range. The process of obtaining magnesium hydroxide was carried out with a 25% excess of the precipitating agent in relation to the reaction stoichiometry. The obtained suspension was separated by way of multi-stage sedimentation with the use of acetone and freezing samples. Depending on the concentration of reagents the efficiency of obtaining magnesium hydroxide fell within the range of 88–99%, whereas the specific surface area – within 115–609 m2 /g, while the high purity of samples above 99% of magnesium hydroxide was maintained.

4

Magnesium hydroxide recovery from magnesia waste by calcinations and hydration processes

Kurama H., Hosgun H. L.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2015

|

Vol. 51, iss. 1

233--245

EN

In this study, hydration behavior of the magnesia waste, supplied from the electrostatic bag house of the sintering unit of MAS Company, Eskisehir-Turkey was studied to find out re-usability of the material as a source of magnesium hydroxide (Mg(OH)2) production. According to chemical and crystalline phase analyses, MgO content of the sample was determined as 49.9 wt% and consists of mainly raw magnesite (MgCO3), sintered magnesia-periclase (MgO) and small amount of serpentine (lizardite) phases. In hydration process, the reactivity of magnesium oxide determines the rate and extent of hydration of the sample. Therefore, the waste samples both calcined and uncalcined forms were hydrated in water and the efficiencies were compared according to sample source. The hydration experiments were carried out at temperatures ranging from 30 C and 80 C to evaluate the influence of temperature on particle morphology and surface areas of the products. The efficiency of the hydration was evaluated by using thermogravimetric (TG) and scanning electron microscopy (SEM) analyses. The test results suggest that the magnesia waste could be used as a source material for production of magnesium hydroxide.

5

Obtaining magnesium hydroxide of micro- or nanostructure on the basis of technical raw materials

Radomski P., Jarosiński A., Madejska L.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2014

|

T. 30, z. 4

133--141

EN

This paper presents the initial results of efforts to obtain high-purity magnesium hydroxide with micro or nano-structure from technical raw materials. Magnesium hydroxide can be used in the plastic industry as a flame retardant additive. Mg(OH)2 should be characterized by high surface area (above 100 m2/g), high disintegration, and high purity. In the research, technical magnesium sulfate was used which was purified by hydrolytic methods before obtaining the magnesium hydroxide. Heptahydrate, the specific raw material for magnesium hydroxide synthesis, was crystallized from purified solutions. The study was conducted for magnesium sulfate concentration in an interval of 0.2–2.0 mol/dm3 and a sodium hydroxide interval of 0.4–0.5 mol/dm3. The precipitate was analyzed by the SEM method and BET, and its purity was tested using the colorimetric technique.

PL

W pracy przedstawiono wstępne wyniki otrzymywania wodorotlenku magnezu o wysokiej czystości i mikro- lub nanostrukturze na bazie surowców technicznych. Wodorotlenek magnezu może znaleźć potencjalne zastosowanie w przemyśle tworzyw sztucznych jako dodatek opóźniający zapłon. Musi cechować się wysoką powierzchnią właściwą (powyżej 100 m2/g), silnym rozdrobnieniem oraz wysoką czystością. W badaniach stosowano techniczny siarczan magnezu, który przed procesem otrzymywania wodorotlenku magnezu oczyszczano z zastosowaniem metod hydrolitycznych. Z oczyszczonych roztworów krystalizowano sól siedmiowodną, która była surowcem do otrzymywania wodorotlenku magnezu. Badania prowadzono dla różnych stężeń siarczanu magnezu 0,2–2,0 mol/dm3, jako czynnik strącający stosowano wodorotlenek sodu w przedziale stężeń 0,4–0,5 mol/dm3. Otrzymany osad analizowano przy użyciu technik SEM oraz BET, czystość określano technikami kolorymetrycznymi.

6

Wpływ wodorotlenku magnezu na palność i wybrane właściwości polilaktydu

Mencel K.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 5 (155)

525--528

PL

W pracy zbadano palność oraz wybrane właściwości polilaktydu (PLA), zawierającego 0,5; 2 i 10% mas. antypirenu - wodorotlenku magnezu. Próbki do badań najpierw wytłaczano z użyciem wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej, a następnie wtryskiwano. Właściwości mechaniczne PLA określono w próbie statycznego rozciągania i udarności próbek z karbem. Palność próbek oceniono na podstawie testu UL94 oraz indeksu tlenowego OI. Stopień zdyspergowania Mg(OH)2 w osnowie polilaktydowej analizowano na podstawie mapek rozkładu atomów magnezu w kompozytach. Stwierdzono, że na powierzchni kompozytu zawierającego 10% mas. antypirenu tworzy się warstwa koksu, która zabezpiecza kompozyt przed kapaniem palących się kropli. W badanym zakresie stężeń nie stwierdzono istotnego wpływu Mg(OH)2 na wytrzymałość na rozciąganie oraz udarność kompozytów w porównaniu z niemodyfikowanym PLA.

EN

In this paper the flammability and selected properties of polylactide (PLA) blends containing 0.5, 2, and 10% by mass of the flame retardant - magnesium hydroxide were investigated. PLA composites were prepared in a twin-screw extruder. The extruded blends were then injection-moulded. The mechanical properties of PLA in a tensile testing and impact testing were studied. PLA flammability containing magnesium hydroxide was determined in small-flame flammability tests such as the UL-94 and Oxygen Index. The degree of dispersion of Mg(OH)2 in the polylactide matrix was analyzed on the basis of the distribution maps of magnesium atoms in the PLA composites. It was found that the surface of the composite containing 10% by mass. of the flame retardant layer is formed coke, which protects the composite-drip burning droplets. The results showed that the addition of magnesium hydroxide into PLA had a slight impact on the dynamic behaviours and tensile properties, compared to unmodified PLA.

7

Właściwości cieplne, mechaniczne i elektryczne polietylenu napełnionego sadzą oraz wodorotlenkiem magnezu

Lenża J., Rydarowski H.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 6 (156)

607--616

PL

W pracy przedstawiono wpływ ograniczenia palności na właściwości mechaniczne, elektryczne i stabilność termiczną polietylenów napełnionych. Zmniejszenie palności uzyskano poprzez wprowadzenie 50% mas. wodorotlenku magnezu do wybranych handlowych polietylenów napełnionych sadzą. Zastosowano również modyfikatory własności mechanicznych oparte na bezwodniku maleinowym i związku tytanu. Modyfikacja bezwodnikiem maleinowym okazała się korzystną dla poprawy własności mechanicznych i cieplnych. Praca zawiera wyniki badań właściwości mechanicznych, elektrycznych oraz palności oznaczonej metodami: UL-94, LOI i kalorymetrem stożkowym. Celem pracy było otrzymanie uniepalnionej kompozycji polietylenu dużej i małej gęstości charakteryzującej się kategorią palności V-0 oraz dobrymi właściwościami mechanicznymi i elektrycznymi.

EN

The paper discusses the influence that limited flammability has on mechanical and electrical properties as well as on thermal stability of filled polyethylenes. Decreased flammability has been achieved through the introduction of 50% wt. magnesium hydroxide to selected commercial carbon black filled polyethylenes. Modifiers of mechanical properties based on maleate anhydride and titanium compound have also been used. The modification with the maleate anhydride has proven advantageous for the improvement of the mechanical and thermal properties. The paper contains the results of tests on the mechanical, electrical and flammability properties obtained by applying the: UL-94, limiting oxygen index (LOI) and cone calorimeter methods. The objective of the work conducted was to obtain a flame retardant composition of high and low density polyethylene which would be characterized by the V-0 degree of flammability as well as by good mechanical and electrical properties.

8

Preparation and characterisation of unmodified and poly(ethylene glycol) grafted magnesium hydroxide

Pilarska A., Nowacka M., Pilarski K., Paukszta D., Klapiszewski L., Jesionowski T.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2013

|

Vol. 49, iss. 2

701--712

EN

The method for the synthesis of either unmodified magnesium hydroxide or functionalised with poly(ethylene glycols) of different molecular weights and physicochemical properties of the products are presented. Magnesium hydroxide was obtained by the precipitation method under well defined conditions from ammonia solution and different magnesium salts. Dispersive properties of the products were characterised by polydispersity index, particle size, as well as SEM images. Crystalline structure of magnesium hydroxide samples were determined by the WAXS method. To confirm the presence of functional groups introduced by appropriate modifiers the samples were subjected to spectroscopic analysis. Electrokinetic stability of the studied samples was determined on the basis of zeta potential dependence vs. pH measurements. The modification has resulted in reduction of particle diameters in some Mg(OH)2 samples.

9

Właściwości fizykochemiczne oraz użytkowe wodorotlenku magnezu otrzymanego z zastosowaniem różnych prekursorów i wodorotlenku amonu

Pilarska A., Paukszta D., Bula K., Mazur M., Jesionowski T.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 7

1400-1406

PL

Opisano badania dotyczące otrzymywania wodorotlenku magnezu metodą strąceniową z użyciem różnych soli magnezu i wodorotlenku amonu. Ustalono wpływ temperatury i stosunku reagentów. Określono charakter dyspersyjny otrzymywanych wodorotlenków, wyznaczając polidyspersyjność i średnice cząstek. Wyznaczono również profile zwilżalności w układach wodnych. W celu sprawdzenia charakteru adsorpcyjnego wybranych wodorotlenków zbadano ich powierzchnię właściwą, objętość i wielkość porów. Dla wybranych próbek przeprowadzono również analizę spektroskopową FT-IR. W dalszej kolejności zdefiniowano metodą WAXS strukturę krystaliczną wodorotlenku, a następnie, korzystając ze wzoru Scherrera, oznaczono wymiary obszarów krystalicznych. Wykonano kompozyty z udziałem wodorotlenku magnezu, uzyskanego z roztworu siarczanu(VI) magnezu oraz polipropylenu. Materiały poddano testowi palności oraz próbie jednoosiowego rozciągania. Realizacja tak szerokiego zakresu badań umożliwiła ocenę właściwości użytkowych otrzymanych produktów oraz wybór najbardziej reprezentatywnych materiałów.

EN

Mg(OH)₂ was pptd. from aq. solns. of Mg salts with NH₄OH at 20–80°C, studied for particle size distribution, wettability, dispersive and adsorptive properties and crystal structure and then used as filler of polypropylene–matrix composites. The Mg(OH)₂ nanoparticles produced by conversion of MgSO₄ at 60°C showed an improved Young modulus and nonflammability.

10

Wpływ parametrów strącania na właściwości fizykochemiczne Mg(OH)2 i jego wybranych kalcynatów

Pilarska A., Klapiszewski Ł., Jesionowski T.

Przemysł Chemiczny

|

2011

|

T. 90, nr 5

983-987

11

Właściwości kompozytów polietylenowych z udziałem modyfikowanego związkiem silanowym wodorotlenku magnezu i dodatkiem acetyloacetonianu żelaza(III)

Wojtala A.

Polimery

|

2011

|

T. 56, nr 2

114-120

PL

Na podstawie polietylenu małej gęstości (PE-LD) sporządzono kompozyty z udziałem 45-65 cg/g wodorotlenku magnezu modyfikowanego związkiem silanowym (MH) oraz z dodatkiem acetyloacetonianu żelaza(III) [Fe(acac)3] w ilości 0,05-0,5 cg/g. Oznaczano wskaźnik szybkości płynięcia, gęstość i właściwości mechaniczne przy statycznym rozciąganiu otrzymanych materiałów. Wpływ obecności i ilości użytego związku żelaza na ograniczenie palności kompozytów z jego udziałem oceniano w teście palenia próbek w położeniu poziomym oraz pionowym a także na podstawie indeksu tlenowego (OI). Stwierdzono, że dodatek Fe(acac)3 zmniejszył palność wytworzonych kompozytów, zwiększyła się też ich wytrzymałość na zerwanie i wydłużenie przy zerwaniu. Niekorzystnym efektem zastosowania związku żelaza był spadek wartości wskaźnika szybkości płynięcia (MFR) uzyskanych materiałów.

EN

In order to ensure the flame retardancy of polymers, popular non-toxic hydroxides of aluminum and magnesium are introduced into it in large amounts. This however adversely inhibits processing possibilities and worsens the functional properties of the final product. The performed studies confirm that the addition of various amounts of iron(III) acetylacetonane [Fe(acac)3] can improve selected properties of PE-LD filled with 50-65 cg/g of magnesium hydroxide (MH) previously modified with a silane compound. The melt flow rate (MFR) (Fig. 1), tensile properties (Table 3, Fig. 2) density (d) were determined. Furthermore, the combustibility of the composites based on their oxygen flame tests was evaluated (Fig. 4, Table 3). The addition of Fe(acac)3 improved the flame retardant as well as the tensile properties of the composites. The main disadvantage of Fe(acac)3 application in flame retardancy of polymers is the reduction of the melt flow rate values.

12

Physico-chemical and dispersive characterisation of magnesium oxides precipitated from the Mg(NO3)2 and MgSO4 solutions

Pilarska A., Paukszta D., Ciesielczyk F., Jesionowsk T.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2010

|

Vol. 12, nr 2

52-56

EN

An attempt was made to synthesise magnesium oxide of a high degree of dispersion permitting its use as adsorbent or catalyst. The synthesis method proposed was precipitation with the use of magnesium nitrate or magnesium sulfate. The influence of temperature, the mode and the rate of dosing, the concentration and the ratio of the reagents on the properties of the final product was analysed. Magnesium oxides were obtained by thermal decomposition of magnesium hydroxides and subjected to thorough analysis. The results permitted selection of the reaction systems ensuring synthesis of the final products of the desired properties.

13

Effect of iron(III) acetylacetonate additive on selected properties of composites of low density polyethylene with magnesium hydroxide

Wojtala A.

Polimery

|

2010

|

T. 55, nr 9

685-688

EN

The preliminary investigation of the effects of using iron(III) acetylacetonate (acacFe) in Iow density polyethylene (PE-LD) composites with magnesium hydroxide (MH) after different modifications on flammability was conducted. The results showed that employment of a smali amount of acacFe in composites with MH, modified with a silane compound (Magnifin H10A) may reduce the total burning times for a whole series of samples in the vertical position and it may increase tensile strain at break (εB) of samples.

PL

Artykuł przedstawia wyniki wstępnych badań wpływu dodatku acetyloacetonianu żelaza(III) (acacFe) na palność kompozytów polietylenu małej gęstości (PE-LD) z wodorotlenkiem magnezu (MH) poddanym różnym modyfikacjom (tabela 1). Nie obserwowano zadowalająco korzystnych zmian palności, gdy acacFe stosowano razem z niemodyfikowanym MH (Hydrofy 1.5), MH modyfikowanym stearynianem wapnia (Duhor C09), czy MH w postaci brucytu (Securoc B9) (tabela 2, rys. 1 i 2). Stwierdzono natomiast, że palność kompozytu zawierającego obok 45 % mas. MH modyfikowanego związkiem silanowym (Magnifin H10A), także 0,1 % mas. acacFe (próbka B1), była mniejsza niż przed wprowadzeniem acacFe (próbka A1) (tabela 2, rys. 1). Palność próbki B1 była również mniejsza, niż kompozytu ze zwiększonym do 50 % mas. udziałem tego samego wodorotlenku (tabela 2, próbka C1). Obecność związku żelaza miała ponadto korzystny wpływ na wartości wydłużenia materiału przy zerwaniu (εB) (rys. 2).

14

Assesment of the usability of Mg(OH)2 obtained from the solution after sphalerite leaching for the winning of polyetylene composition

Pielichowska K., Żelazny S.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2009

|

Vol. 11, nr 1

34-36

EN

In this work obtaining of magnesium hydroxide from the solutions obtained during magnesium removal from zinc concentrates is presented. The received product was used for the winning of composites from polyethylene (PE) using extrusion and injection methods. The obtained composites were tested in terms of thermal stability (TG, DTG) as well as combustibility (LOI and thermovision camera). The preliminary results indicate the beneficial effect of the decrease of PE quality by magnesium hydroxide obtained by means of solution purification and precipitation of Mg(OH)2 by means of soda lye.

15

Assesment of the usability of Mg(OH)2 obtained from the solution after sphalerite leaching for the winning of polyetylene composition

Pielichowska K., Żelazny S.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2008

|

Vol. 10, nr 4

37-39

EN

In this work obtaining of magnesium hydroxide from the solutions obtained during magnesium removal from zinc concentrates is presented. The received product was used for the winning of composites from polyethylene (PE) using extrusion and injection methods. The obtained composites were tested in terms of thermal stability (TG, DTG) as well as combustibility (LOI and thermovision camera). The preliminary results indicate the beneficial effect of the decrease of PE quality by magnesium hydroxide obtained by means of solution purification and precipitation of Mg(OH)2 by means of soda lye.

16

Właściwości wysokoudarowego polistyrenu uniepalnionego przy użyciu wodorotlenku magnezu i modyfikowanego trójblokowym kopolimerem styren/butadien/styren

Garbarski J., Fabijański M.

Polimery

|

2005

|

T. 50, nr 3

190-195

PL

Zbadano właściwości mechaniczne, palnościowe i dymowe dwu serii kompozycji na podstawie wysokoudarowego polistyrenu (PS-HI) różniących się zawartością środka uniepalniającego [Mg(OH)2] oraz ilością użytego wymienionego w tytule modyfikatora (SBS). W pierwszej serii badań [50 % mas. Mg(OH)2] stwierdzono, że modyfikacja za pomocą 15 % mas. SBS powoduje znaczny wzrost udarności (U) oraz spadek naprężenia maksymalnego (Ru), modułu sprężystości (E) i twardości (HK). Pogorszył się przy tym wskaźnik tlenowy (OI), a zmniejszenie się wartości naświetlenia (S) oraz natężenia oświetlenia w czwartej minucie badania (E4) świadczy o zwiększonym wydzielaniu dymów. W drugiej serii pomiarów zwiększono do 55 % mas. zawartość Mg(OH)2 i zastosowano różne ilości SBS (4,5, 13,5 i 22,5 % mas.). Zaobserwowano, że U i Ru rosły ze wzrostem zawartości SBS, a E oraz HK wyraźnie malały. Zwiększenie ilości modyfikatora wpłynęło korzystnie na OI oraz poprawiło właściwości dymowe. Zastosowany opóźniacz palenia sprawił, że tworzywo nie topiło się i nie spływało płonącymi kroplami, a żadna z próbek mimo niewielkiej grubości (5 mm) nie uległa przepaleniu.

EN

Mechanical, combustible and smoke properties of two series of high impact polystyrene (PS-HI) compositions differing in the content of flame retardant [Mg(OH)2] and amount of a modifier (SBS) mentioned in the title (Table 1). In the first series of experiments [50 wt. % of Mg(OH)2] it has been found that modification with 15 wt. % of SBS causes significant increase in impact strength (U) (Fig. 1) and decrease in maximum strength (Ru), Young modulus (E) and hardness (HK) (Fig. 2-4). Also oxygen index (OI) deteriorated (Fig. 5). Decreases in values of exposure (S) and illumination at fourth minute (E4) (Fig. 6 and 7) show the increased smoke evolution. In the other series of experiments Mg(OH)2 content was increased up to 55 wt. % and various amounts of SBS were used (4.5, 13.5 or 22.5 wt. %). It was observed that U and Ru increased with SBS content increase (Fig. 8 and 9) while E and HK lowered clearly (Fig. 10 and 11). Increase in modifier amount positively influenced OI (Fig. 12) and improved smoke properties (Fig. 13 and 14). Flame retardant used caused that the plastic did not melt and did not flow as burning drops. None of the samples was burnt despite small thickness (5 mm).

17

Modyfikacja właściwości palnych polistyrenu wysokoudarowego wodorotlenku magnezu

Grabarski J., Fabijański M.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2003

|

Vol. 52, nr 25

187-193

PL

Tworzywa sztuczne zalicza się do materiałów łatwopalnych, co stwarza dodatkowe zagrożenie pożarem w miejscach gdzie są stosowane. Jednym ze sposobów poprawy własności palnych jest stosowanie, między innymi, mineralnych środków opóźniających palenie. Takim związkiem jest wodorotlenek magnezu Mg(OH)2. Został wykorzystany do uniepalnienia polistyrenu wysokoudarowego. W pracy przedstawiono wyniki badań wskaźnika tlenowego i intensywności wydzielania dymu w zależności od ilości zawartego modyfikatora w tworzywie.

EN

Plastic materials are regarded as higgly flammable which causes an additional fire threat in the areas of their application. Therefore, mineral flame reterdants are frequently used to improve the flame properties of polymers. Magnesium hydroxide which belongs to improve the flame reterdeants has been used in this work as an admixture to the high-impact polystyrene to improve its flame properties. The so obtained samples of material, containing various amounts of Mg(OH)2 have been tested in terms of the oxygen index and the intensity of smoke emission. The results, which seem promissing, are in this paper.