简述氢氧化镁与石墨之间的关系

氢氧化镁作为优秀的阻燃剂，具有良好的阻燃、抑烟以及热稳定性能，是一种新型环保型阻燃剂。由于氢氧化镁较大的添加量，会导致一些聚合物材料的力学性能及机械性能大幅降低，所以作为阻燃剂时往往需要对其进行改性后使用。因此，降低氢氧化镁阻燃剂在聚合物中的比例，提高材料体系的力学性能，是目前该领域攻克的技术难点。

可膨胀石墨作为一种物理膨胀型阻燃剂，其阻燃的可能机理是可膨胀石墨受热膨胀时，形成一层或多层致密、稳定的膨胀炭层该膨胀炭层在基体材料表面具有显著的隔氧、隔热的作用，从而更为有效的抑制或阻止聚合物的进一步受热分解，以及降低材料的热分解速度和阻止可燃气体的继续扩散。可膨胀石墨受热膨胀时能够促进聚合物材料的交联成炭作用，并能够有效的保护成炭产物及增加成炭量、提高聚合物材料炭层“骨架结构”的热稳定性。因此，可膨胀石墨对于提高聚合物材料的阻燃性能具有重要作用。

虽然膨胀型石墨本身具有良好的阻燃效果，但是在单独使用时，其阻燃能力仍不能够满足阻燃要求，阻燃时不能有效的抑制基体材料的烟和熔滴物的产生。因而寻求和其它类型的阻燃剂进行复配阻燃，从而提高膨胀型石墨的阻燃能力，对于氢氧化镁和可膨胀石墨复配时，当可膨胀石墨和氢氧化镁总添加量控制在30wt%，按照1:0.5的复配比例混合阻燃时，复合材料的氧指数达到最大值32vol%，由此可以说明氢氧化镁和膨胀型石墨具有较好的协同阻燃作用。

通过对复配材料体系的力学性能测试，在石墨的含量由30wt%下降至20wt%的过程中，拉伸强度整体呈上升的趋势，在石墨含量为20wt%时有最大拉伸强度(12.14MPa)，当石墨含量由20wt%下降至0%时，拉伸强度整体呈下降趋势。通过热重实验表明，石墨的含量为20wt%时，材料体系燃烧后的残炭率达到了33.39%，最大热降解速率为0.18%/℃左右，残炭率比氢氧化镁有明显提高。通过测试表明，燃烧后氢氧化镁和石墨材料体系的表面形成了具有一定厚度的炭层，加之氢氧化镁受热分解生成的耐火材料氧化镁，二者覆盖在材料体系的表面，阻燃性能更好。