氫氧化鎂是一種新型填充型阻燃劑，通過受熱分解時釋放出結(jié)合水，吸收大量的潛熱，來降低它所填充的合成材料在火焰中的表面溫度，具有抑制聚合物分解和對所產(chǎn)生的可燃?xì)怏w進(jìn)行冷卻的作用。

長期以來，氫氧化鎂阻燃劑在我國是高端產(chǎn)品，基本上屬于空白。我國每年進(jìn)口約3萬噸，多為在中國的外資企業(yè)使用，主要用于高端材料，如通訊設(shè)備、高鐵的絕緣材料、核電站的電線電纜等領(lǐng)域。

但如今，這樣的情況正在被打破。在中科院青海鹽湖所李麗娟團(tuán)隊的努力下，中國的科研人員成功研發(fā)出國產(chǎn)氫氧化鎂阻燃劑。盡管幾經(jīng)波折，目前，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氫氧化鎂阻燃劑的產(chǎn)業(yè)化之路正在逐步鋪開。

不可或缺的材料

氫氧化鎂受熱分解生成的氧化鎂是良好的耐火材料，也能幫助提高合成材料的抗火性能，同時它分解時放出的水蒸氣也有抑煙效果。因此，氫氧化鎂是公認(rèn)的橡塑行業(yè)中具有阻燃、抑煙、填充三重功能的優(yōu)秀阻燃劑。目前，在通訊電纜領(lǐng)域，國外如美國、日本、歐盟無機(jī)阻燃劑用量超過64%，中國才占到8%。

“氫氧化鎂作為無機(jī)阻燃劑，不僅能夠阻燃而且能夠抑煙。在火災(zāi)中，超過八成的遇難者不是被燒死的，而是因濃煙窒息而死。一旦加了氫氧化鎂阻燃劑，將大大降低燃燒時的煙密度，降低人們被嗆死的風(fēng)險�！敝锌圃呵嗪｛}湖所研究員李麗娟向《中國科學(xué)報》記者介紹，添加氫氧化鎂的高分子材料具備絕熱的功能，一旦燃燒它會形成一層氧化鎂薄膜，該薄膜耐高溫，可以阻止進(jìn)一步燃燒，把空氣和其他易燃物隔絕，提高人們在遇到火災(zāi)時的生存幾率。

“國外的高端別墅，其墻體材料都要添加氫氧化鎂，隔熱效果非常好。很多機(jī)場、大型超市的屋頂也都使用氫氧化鎂阻燃材料，冬天保暖夏天隔熱。國外的用量很大，但目前這種材料在國內(nèi)用得并不多。”李麗娟說。

水鎂石助力氫氧化鎂阻燃劑

據(jù)介紹，目前用于提取氫氧化鎂的原料以水鎂石礦為主。水鎂石又稱氫氧鎂石，是自然界中含鎂較高的礦物之一。它是一種層狀氫氧化物，化學(xué)組成簡單，理論組成(%)：MgO 69.12，H2O 30.88。水鎂石含水量特別高，約31%。水鎂石的差熱分析顯示，其熱分解脫水溫度介于420～520℃之間，該溫度與一般物品的燃燒溫度接近，因此可用作防火涂料和阻燃劑。

我國大量的水鎂石礦主要在東北的丹東地區(qū)，而原礦中的氫氧化鎂純度只有95%，只能用作低端的阻燃劑，比如用于地鐵座椅、車廂的材料中�！霸诟叨说慕^緣材料中，氫氧化鎂的純度要達(dá)到99%以上，才能滿足要求。以光纖為例，光纖芯與包層的直徑均為微米極，與人的頭發(fā)絲相當(dāng)，又對拉伸強(qiáng)度、加工性能有較高的要求，因此，必須要實現(xiàn)對氫氧化鎂阻燃劑的形貌、粒徑等參數(shù)的嚴(yán)格控制�！崩铥惥暾f。

什么樣的產(chǎn)品才符合高端氫氧化鎂阻燃劑產(chǎn)品的要求呢？簡單來說，只有實現(xiàn)了對形貌、粒徑、粒徑、純度、白度這五個方面參數(shù)的精確控制，才能做出和進(jìn)口產(chǎn)品媲美的高端產(chǎn)品。

目前，高端氫氧化鎂阻燃劑市場仍主要被來自美國、日本、以色列的5家廠商所壟斷，每噸產(chǎn)品的價值，從2.4萬元到3.7萬元不等。然而，經(jīng)過多年的努力，中科院青海鹽湖所的科研人員已經(jīng)成功掌握了制備氫氧化鎂阻燃劑產(chǎn)品的核心工藝，正逐步打破高端氫氧化鎂阻燃劑被外國廠商所壟斷的局面。