摘要

本文聚焦于山西省氧化镁阻燃填充剂在阻燃蓬布领域的开发与应用。阐述了氧化镁作为阻燃填充剂的优势，详细介绍了其在阻燃蓬布中的开发过程，包括原料选择、配方优化、制备工艺等，并深入探讨了该阻燃填充剂在提高蓬布阻燃性能、力学性能及其他相关性能方面的作用机制。同时，分析了其在山西省相关产业中的应用现状与前景，旨在为推动当地阻燃材料的发展提供理论依据与实践参考。

关键词

阻燃蓬布；氧化镁；阻燃填充剂；山西省；开发应用

一、引言

随着社会对消防安全及各类防护材料要求的不断提高，阻燃材料的研发与应用愈发受到重视。阻燃蓬布作为一种重要的防火、防护用品，广泛应用于工业、农业、建筑、交通运输等众多领域，如遮盖易燃物品、搭建临时防火帐篷等。传统的阻燃剂虽在一定程度上能满足阻燃需求，但存在诸如毒性大、对材料力学性能影响显著等弊端。山西省富含丰富的镁资源，氧化镁作为一种无机阻燃填充剂，具有无毒、抑烟、成本低且能改善材料多种性能的特点，开发基于氧化镁的阻燃填充剂用于阻燃蓬布，对提升山西省相关产业竞争力、推动资源高效利用具有重要意义。

二、氧化镁作为阻燃填充剂的优势

（一）阻燃机理

氧化镁在燃烧过程中可发挥多方面的阻燃作用。一方面，其本身具有较高的热稳定性，在高温下可吸收热量，降低材料表面温度，延缓燃烧进程。另一方面，氧化镁能够促进材料炭化形成致密的炭层，阻隔氧气与可燃物接触，同时减少可燃性气体的释放。这种凝聚相阻燃机理使得其在抑制火焰传播方面表现突出，且不易产生二次污染。

（二）改善力学性能

与传统阻燃剂相比，氧化镁的添加有助于增强材料的力学性能。它可均匀分散在蓬布基体中，起到填充补强的作用，提高蓬布的拉伸强度、撕裂强度等关键力学指标，使其在实际应用中更耐磨损、抗拉伸，延长使用寿命。

（三）抑烟环保

燃烧过程中，氧化镁能有效抑制烟雾的产生。在火灾发生时，烟雾往往是造成人员伤亡和救援困难的重要因素之一。采用氧化镁阻燃填充剂的阻燃蓬布能显著降低烟雾密度，符合现代环保与安全要求，尤其在人员密集场所及封闭空间的应用中优势明显。

三、基于阻燃蓬布的氧化镁阻燃填充剂开发

（一）原料选择

1. 氧化镁来源

山西省拥有丰富的白云石、菱镁矿等镁资源，为氧化镁的制备提供了充足原料。选用当地高纯度、粒度适中的轻质氧化镁，其具有较大的比表面积，能更好地与蓬布基体树脂相互作用，有利于提高阻燃及力学性能。

2. 蓬布基体材料

根据不同应用场景，选择合适的蓬布基体，如聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）等。PVC 具有良好的柔韧性、耐化学腐蚀性，易于加工成型；PP 则以轻便、耐折叠著称，两者与氧化镁阻燃填充剂结合可发挥各自优势，满足多样化需求。

（二）配方优化

1. 氧化镁添加量

通过大量实验确定氧化镁的添加范围。添加量过少，阻燃效果不佳；过多则可能导致材料加工困难、力学性能下降。一般来说，在保证阻燃性能达标的前提下，对于 PVC 基体，氧化镁质量分数控制在 20% - 30%；对于 PP 基体，控制在 15% - 25%较为适宜，具体还需结合其他助剂及工艺条件微调。

 

2. 协同阻燃剂搭配

为进一步提高阻燃效率，常引入少量协同阻燃剂，如氢氧化铝、硼酸锌等。氢氧化铝受热分解吸热，释放水蒸气，稀释可燃气体浓度，与氧化镁协同作用，增强阻燃效果。硼酸锌则能在高温下形成玻璃态物质，覆盖在材料表面，阻止燃烧继续。通过正交实验等方法优化各组分比例，实现阻燃性能与综合性能的平衡。

（三）制备工艺

1. 表面处理

为提高氧化镁与基体树脂的相容性，对氧化镁进行表面处理至关重要。采用硅烷偶联剂对其表面进行改性，使氧化镁表面从亲水性转变为疏水性，增强与有机基体间的界面粘结力，防止团聚现象发生，利于在基体中均匀分散。

2. 共混工艺

将处理好的氧化镁与基体树脂及其他助剂按配方比例在高速混合机中充分混合，使各组分初步分散均匀。接着投入双螺杆挤出机，在特定温度、转速及螺杆组合条件下进行熔融共混、挤出造粒。严格控制加工温度，避免基体树脂过热分解，同时确保氧化镁充分分散于基体中形成稳定的复合材料体系。对于 PVC 基体，加工温度一般控制在 160°C - 180°C；PP 基体则在 180°C - 200°C 范围。

四、氧化镁阻燃填充剂在阻燃蓬布中的应用性能提升

（一）阻燃性能提升

采用垂直燃烧试验、氧指数测定等方法评估阻燃蓬布的阻燃性能。结果显示，添加氧化镁阻燃填充剂后，蓬布的续燃时间、阴燃时间大幅缩短，氧指数显著提高。以 PVC 基阻燃蓬布为例，未添加氧化镁时氧指数仅为 24% - 26%，添加适量氧化镁及协同阻燃剂后，氧指数可达 30% - 32%，达到难燃材料标准，能有效阻止火焰蔓延，满足实际防火需求。

（二）力学性能改善

通过对阻燃蓬布进行拉伸强度、撕裂强度测试发现，氧化镁的加入改变了基体材料的微观结构，使其强度提升。与未改性蓬布相比，添加氧化镁阻燃填充剂的 PVC 蓬布拉伸强度提高了 20% - 30%，撕裂强度提高 15% - 25%；PP 蓬布拉伸强度提升 10% - 20%，撕裂强度提高 10% - 15%，增强了蓬布在风吹、拉扯等外力作用下的抗损坏能力。

（三）耐候性增强

山西地区气候多变，温差大、紫外线强，对户外使用的阻燃蓬布耐候性要求较高。氧化镁填充的阻燃蓬布经加速老化试验后，力学性能保持率较好，颜色变化小，表明其具有良好的耐紫外光老化、耐温变性能，能在恶劣自然环境下长期稳定使用，拓宽了应用范围。

五、在山西省的应用现状与前景

（一）应用现状

目前，山西省内部分阻燃蓬布生产企业已开始试用基于氧化镁阻燃填充剂的产品，在煤炭开采、化工仓储等本地特色行业中逐步推广。例如在煤矿井下设备遮盖、化工原料露天堆放防护等方面发挥重要作用，凭借其良好的阻燃、抑烟及综合性能，受到一定认可，但整体市场占有率仍有待提高。

（二）前景展望

随着山西省产业结构升级以及对消防安全、环保要求的日益严格，基于氧化镁的阻燃填充剂在阻燃蓬布领域的应用前景广阔。一方面，当地丰富的镁资源为持续稳定供应原料提供保障，降低生产成本；另一方面，研发创新可进一步优化产品性能，拓展至建筑防火、应急救援等更多高端领域，形成规模化产业，助力山西省从资源大省向材料强省转变，推动相关产业链协同发展。

六、结论

基于阻燃蓬布的山西省氧化镁阻燃填充剂开发具有显著优势，通过合理选择原料、优化配方及精细制备工艺，能有效提升阻燃蓬布的阻燃、力学、耐候等性能。在山西省的应用已初见成效，且未来发展潜力巨大，有望成为推动当地阻燃材料产业绿色发展、高效利用资源的新引擎，为保障各行业消防安全及可持续发展贡献力量。