碳酸鎂的阻燃原理：3 分鐘看懂它為何替代傳統(tǒng)阻燃劑

點(diǎn)擊數(shù)：1702025-11-25 16:50:52　來源: 氧化鎂|碳酸鎂|輕質(zhì)氧化鎂|河北鎂神科技股份有限公司

　　碳酸鎂憑借“吸熱-隔氧-覆蓋”三重協(xié)同阻燃機(jī)制發(fā)揮作用，既能阻止火勢蔓延，又在環(huán)保、成本、適配性等方面遠(yuǎn)超三氧化二銻、鹵系等傳統(tǒng)阻燃劑，成為當(dāng)下阻燃領(lǐng)域的優(yōu)選替代品，具體解析如下：

　　三重阻燃原理，從源頭控制燃燒

　　高溫吸熱降溫，延緩燃燒啟動：碳酸鎂在350℃左右會啟動分解反應(yīng)（反應(yīng)式：MgCO?→MgO+CO?↑），該過程會吸收大量熱量。這一特性可快速降低燃燒材料表面及周圍環(huán)境溫度，延緩材料達(dá)到燃點(diǎn)的時(shí)間，從源頭減緩燃燒反應(yīng)的啟動和推進(jìn)。比如在環(huán)氧樹脂中添加碳酸鎂后，其熱分解終止溫度可降低約100℃，有效控制燃燒進(jìn)程。

　　釋放惰性氣體，隔絕氧氣供給：分解產(chǎn)生的二氧化碳和水蒸氣均為不可燃?xì)怏w，它們會在燃燒區(qū)域形成“氣體屏障”。一方面能稀釋空氣中的氧氣濃度，切斷燃燒需要的氧氣條件；另一方面還能稀釋材料燃燒產(chǎn)生的可燃?xì)怏w，降低火焰?zhèn)鞑ニ俣?，進(jìn)一步控制火勢擴(kuò)散。

　　生成致密殘?jiān)?，?gòu)建隔熱防線：分解后殘留的氧化鎂固體殘?jiān)?，會在燃燒材料表面形成一層致密的隔熱涂層。這層涂層不僅能再次隔絕氧氣與材料的接觸，還能阻擋熱量向材料內(nèi)部傳遞，避免火勢深入蔓延。同時(shí)，活性氧化鎂還能催化部分高分子材料發(fā)生熱氧交聯(lián)反應(yīng)，生成穩(wěn)定的含炭殘余物，吸附燃燒產(chǎn)生的炭顆粒，進(jìn)一步降低燃燒速率。

　　替代傳統(tǒng)阻燃劑的核心優(yōu)勢

　　環(huán)保安全無危害，契合嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)：傳統(tǒng)阻燃劑隱患顯著，如三氧化二銻是2B類致癌物，燃燒會產(chǎn)生有毒腐蝕性氣體；鹵系阻燃劑燃燒時(shí)會釋放氯化氫、二噁英等劇毒物質(zhì)，危及人體健康和生態(tài)環(huán)境。而碳酸鎂無毒無味，燃燒時(shí)僅產(chǎn)生氧化鎂和二氧化碳，無任何有毒有害物質(zhì)釋放，符合RoHS、REACH等國際環(huán)保法規(guī)，可用于食品包裝、兒童用品等敏感領(lǐng)域，火災(zāi)中還能減少煙霧排放，提升逃生安全性。

　　適配性強(qiáng)，保障材料原有性能：傳統(tǒng)阻燃劑常影響基材性能，比如三氧化二銻會降低PVC電纜的加工性能和力學(xué)性能。碳酸鎂熱穩(wěn)定性高，其分解溫度與PVC等多數(shù)高分子材料的加工溫度兼容，不會出現(xiàn)提前分解導(dǎo)致的材料發(fā)泡或降解問題。且它作為增量補(bǔ)強(qiáng)劑，能提升PVC配混料的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能，經(jīng)納米化改性后還可改善分散性，減少對材料拉伸強(qiáng)度、韌性的影響。若與硼酸鋅等復(fù)配，還能讓軟質(zhì)PVC達(dá)到UL-94 V-0級阻燃標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)保持良好的機(jī)械性能和顏色穩(wěn)定性。

　　成本可控，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)：傳統(tǒng)銻系阻燃劑不僅價(jià)格高，還存在供應(yīng)鏈不穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)。碳酸鎂原料多取自天然菱鎂礦或工業(yè)副產(chǎn)物，來源廣泛，價(jià)格僅約為銻系阻燃劑的1/3，大幅降低生產(chǎn)成本。此外，含碳酸鎂的材料廢棄物熱解后，殘留的氧化鎂還可作為填料再利用，契合循環(huán)經(jīng)濟(jì)趨勢，進(jìn)一步降低產(chǎn)業(yè)綜合成本。