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氢氧化铝在聚合物中的阻燃应用

文字:[大][中][小] 2017-4-27  浏览次数:800

 

氢氧化铝也称水合氧化铝(A12O3·3H2O),是公认的理想无机阻燃剂,据报道,世界上所用的无机阻燃剂中有80%以上是氢氧化铝。氢氧化铝分为结晶的和无定型的两种,作为阻燃填充剂使用的大多数为α结构的氢氧化铝,常用α—AI(OH)3表示,又叫α—三水氧化铝,都是采用拜尔法或烧结法生产的:已有大量的研究报道氢氧化铝较好地应用于聚合物阻燃材料中。氢氧化铝是质干而轻的粉末,当它应用于聚烯烃中时,不挥发、不渗出;制品遭受电弧作用时,具有抗电弧和抗磁的优异性能,在聚烯烃中分散性好,当加入量较多时,不易出现弯曲现象;在压延机辊筒上具有自洁作用,可防止黏附,成型加工性能好;分解所生成的A12O3能阻滴,促进炭化,阻燃效果好。同时ATH也是一种良好的烟气抑制剂。
氢氧化铝作为阻燃剂单独使用时,一般金属氧化物的阻燃效率低,通常其填充量要在40%以上才能满足实际的阻燃要求,高添加量才能获适中的阻燃性。氢氧化铝本身具有很强的极性,亲水疏油,尤其是随着粒子的超细化,其粉体极易团聚,和基材之间的结合力差,导致材料的加工和机械性能下降。因此,氢氧化铝添加量高时,会使高分子材料的力学性能下降、加工性变差。改良的方法是选择性能优良的表面改性剂,对氢氧化铝进行表面改性,提高其失水温度,从而能承受一般塑料的加工温度,进一步拓宽氢氧化铝的应用范围。另一个方法是使粒子的表面活性提高,改善分散性,提高粒子与高分子材料相容性,改进阻燃效果及抗冲击性能与热性能。
现在常用的改性方法有:(1)采用硬脂酸对其进行物理—化学吸附改性;(2)采用钛酸酯、铝酸酯等偶联剂对其表面进行改性;(3)采用烷基酚醛树脂、丁腈橡胶等对其进行表面的原位组合化学改性。
纳米氢氧化铝不仅可以增加阻燃性能,并且能改善聚合物制品的表面光洁度和力学、电学性能,增强其抗漏电、耐电弧和耐磨损能力,还能消烟和减少材料燃烧时腐蚀气体的生成量。此外,与其它阻燃剂复合使用的效果更为理想,具有广阔的应用前景。
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