张少博，方莉，高雪焘，程文婷

（1山西大学化学化工学院，山西太原030006；2山西大学资源与环境工程研究所，山西太原030006）

引 言

无机盐晶须作为一种新型的纤维材料，由于其优异的耐高温、耐腐蚀性能以及良好的机械强度等，近年来被广泛用于高分子复合材料的增强增韧补强剂，可显著提高基底材料的拉伸强度、抗弯曲强度和抗冲击强度[1-3]。相较于其他无机盐晶须，镁盐晶须如氢氧化镁[4]、碱式硫酸镁[5]、硼酸镁[6]以及碳酸镁等[7]，具有长径比高(50～200)、密度小、弹性模量和热分解温度高等优点，不仅可改善高分子材料的力学性能，还具有优异的阻燃性能[8-9]。特别是碱式硫酸镁晶须(magnesium hydroxide sulfate hydrate whisker，MHSH)，由于具有更宽的热分解温度区间(260～1150℃)，阻燃性能更好[10]。

碱式硫酸镁晶须的化学式为xMg(OH)2·yMgSO4·zH2O，通常用MHSH-xyz表示，如MHSH-512[11]和MHSH-513[12]等，制备方法主要有水热法、微波法和热回流法。其中，微波法制备的晶须长径比小(10～20)[13]，热回流法制备的晶须长径比为40～200，但均一性较差，且反应时间过长(约30 h)[14]，而水热法制备的晶须不仅纯度高、长径比大，而且反应条件易控制。因此，目前一般采用水热法制备MHSH晶须。而MHSH晶须的性能和微观形貌不仅与原料来源及配比、水热反应条件(如温度、时间)等有关，还可能受到杂质离子的影响。Tang等[15]以Mg(OH)2和MgSO4为原料，直接在160℃下水热反应10 h制备了长径比大于100的MHSH-513晶须，但是其原料中MgSO4需大量过量[MgSO4与Mg(OH)2的摩尔比高达7∶3]，原子经济性差。高传慧等[16]在以MgSO4和NH3·H2O为原料制备MHSH-512晶须时发现，温度低于170℃时无法为晶须成核提供足够的能量，其水热产物为晶须和Mg(OH)2的混合物。……