高白填料氧化鋁阻燃劑的阻燃優(yōu)勢及阻燃機(jī)理

時(shí)間：2021-12-09作者：淄博東煜圣化工有限公司瀏覽：174

近年，高分子材料被廣泛用于日常生活中，但由于其易燃、發(fā)煙大等特性，較易成為火災(zāi)的直接活化劑，因?yàn)閷Ω叻肿硬牧线M(jìn)行阻燃處理是必須的。

阻燃劑可分為**與無機(jī)兩類，而在無機(jī)類阻燃劑中，氧化鋁由于具有阻燃、消煙、填充3大功能，在化學(xué)上是惰性的、無毒、不會(huì)產(chǎn)生二次污染，因此在國內(nèi)外均被譽(yù)為“**阻燃劑”。
一、氧化鋁阻燃劑的優(yōu)勢

雖說**阻燃劑中的溴系阻燃劑具有阻燃效率高、添加量少、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但為了順應(yīng)阻燃劑市場高阻燃、低煙霧、無害化的發(fā)展趨勢，無機(jī)阻燃劑的開發(fā)和利用逐漸得到了更多的助力的支持。

**細(xì)氧化鋁常溫下物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生二次污染，白度高，具有優(yōu)良的色度指標(biāo)。且納米氧化鋁不僅可提高阻燃聚合物的有限氧指數(shù)，增加阻燃性能，且有助于改善聚合物制品的表面光潔度和力學(xué)、電學(xué)性能，增強(qiáng)其抗漏電、耐電弧和耐磨損能力。另外，氧化鋁與其它阻燃劑的復(fù)合使用效果十分理想，是一種具有廣闊前景的無機(jī)阻燃劑。

二、氧化鋁的阻燃機(jī)理

國內(nèi)外市場上作為阻燃劑用的氧化鋁，主要是α-三水合氧化鋁(ATH)，常用α-Al2O3?3H2O表示。氧化鋁受熱至200～220℃左右時(shí)開始吸熱分解，放出3個(gè)結(jié)晶水。

2Al(OH)3→Al2O3+ 3H2O

分解時(shí)Al(OH)3吸熱達(dá)1967.2 kJ/kg，吸收這樣大的熱量是其具有阻燃作用的較主要原因。

氧化鋁

其阻燃機(jī)理大致可以歸納如下：

（1）吸熱作用。在200～350℃脫水吸熱，抑制聚合物的溫升；

（2）稀釋作用。Al(OH)3填充，使可燃性高聚物的濃度下降。Al(OH)3脫水放出的水汽稀釋可燃性氣體和氧氣的濃度，可阻止燃燒；

（3）覆蓋作用。Al(OH)3脫水后在可燃物表面生成Al2O3保護(hù)膜，隔絕氧氣，可阻止繼續(xù)燃燒；

（4）碳化作用。阻燃劑在燃燒條件下產(chǎn)生強(qiáng)烈脫水性物質(zhì)，使塑料碳化而不易產(chǎn)生可燃性揮發(fā)物，從而阻止火焰蔓延。

三、氧化鋁的制備方法

制備氧化鋁阻燃劑的方法有水熱合成法、碳分法、液相共沉淀法、**重力反應(yīng)沉淀法等。

1.水熱合成法

活性與水接觸，只要達(dá)到反應(yīng)條件，則劇烈反應(yīng)，較終產(chǎn)物為較細(xì)的灰白色粉末，其產(chǎn)物均為Al(OH)3和AlO(OH)，用此法可以制備出平均粒徑為80nm以下的粉末。

2.碳分法

用氣體通入溶液，使其析出氧化鋁。采用此法可制備出**細(xì)擬薄水鋁石和活性氧化鋁。

3.液相共沉淀法

采用氧化鋁和氨水變速滴加混合物法，可得到顆粒尺寸小于5nm的Al(OH)3沉淀，而且在該反應(yīng)液中加入一定量表面活性劑，還可合成出粒徑細(xì)小，尺寸分布范圍窄的納米產(chǎn)品。

4.**重力反應(yīng)沉淀法

利用**重力反應(yīng)沉淀法制得了粒度可控(15-30nm)，粒度分布窄的納米lA(OH)3粉體，制成的產(chǎn)品可廣泛添加在各種*涂料、聚合物材料之中。

四、氧化鋁的改性研究

氧化鋁作為無機(jī)阻燃劑，雖然有無毒、不揮發(fā)、**、燃燒時(shí)**次污染等優(yōu)點(diǎn)，但是其添加量必須在50%以上時(shí)才能充分顯示阻燃效果。這么高的填充量勢必影響高聚物與無機(jī)填料的相容性和力學(xué)性能，為此需要對氧化鋁進(jìn)行表面處理及與其他阻燃劑混合使用組成實(shí)用的阻燃體系，減少其用量，提高阻燃效果，以下便是部分改性方法。

1 表面改性

無機(jī)阻燃劑具有較強(qiáng)的極性及親水性，同非極性聚合物材料間相容性差，界面難以形成良好的結(jié)合。為了改善ATH與聚合物間的粘結(jié)力和界面親和性，采用偶聯(lián)劑對ATH阻燃劑進(jìn)行表面處理是較為行之有效的方法之一。

ATH常用的偶聯(lián)劑是和鈦酸酯類。經(jīng)處理后的ATH阻燃效果好，能夠有效提高聚酯的彎曲強(qiáng)度和的拉伸強(qiáng)度；經(jīng)基處理的ATH，可用于提高交-共聚物的阻燃性、耐熱性、抗?jié)裥浴?


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  白色氧化鋁H-W-90/95”詳細(xì)介紹 一,產(chǎn)品性能： 采用燒結(jié)法氧化鋁工藝生產(chǎn),產(chǎn)品白度比拜耳法氧化鋁工藝生產(chǎn)的氧化鋁產(chǎn)品白度高出20%以上,屬典型的“高白”產(chǎn)品。 二,產(chǎn)品用途： 產(chǎn)品主要用于不同粒度的填料,阻燃劑,酸鋁等對白度有特別要求的工業(yè)制品用原料氧化鋁,也廣泛用做鋁鹽和陶瓷原料用氧化鋁。 三,產(chǎn)品規(guī)格： 產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：Q/CHALCO-SD A013-2009。 牌號(hào) 白度%

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• 氧化鋁阻燃劑的阻燃優(yōu)勢制備方法及市場應(yīng)用

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  微粉級(jí)氫氧化鋁指標(biāo)： 產(chǎn)品牌號(hào) 化學(xué)成份 % 吸油量 ml/100g≤ 白度 ≥ 電導(dǎo)率 μs/cm-1≤ 粒度 附著水% ≤ Al(OH)3 ≥ SiO2 ≤ Fe2O3 ≤ Na2O ≤ Na2O(s) ≤ 中位粒徑 D50，μm +325目%≤ H-WF-1 99.5 0.02 0.01 0.35 0.04 50 97 120 1.0±0.3 0.1 0.5 H-WF-2N 99.5 0.