随(sui)着生(sheng)(sheng)产(chan)和科学(xue)技术的(de)(de)发(fa)展,人们(men)不断对(dui)(dui)材(cai)料(liao)提出(chu)各(ge)种各(ge)样的(de)(de)新要(yao)求。此(ci)时,包括橡胶、塑料(liao)、纤(xian)维、涂料(liao)、胶粘剂等在内(nei)的(de)(de)高分(fen)子材(cai)料(liao)的(de)(de)出(chu)现逐渐满足了人们(men)的(de)(de)需要(yao),并对(dui)(dui)人类的(de)(de)生(sheng)(sheng)产(chan)生(sheng)(sheng)活(huo)产(chan)生(sheng)(sheng)了巨大的(de)(de)影响。在某些特(te)殊场(chang)所(比如宇航和潜(qian)艇等),它们(men)甚至(zhi)已经开始替代传(chuan)统(tong)材(cai)料(liao)。
不过高分(fen)子材料具有一个普遍的(de)缺点,即它们大多数(shu)是易燃(ran)或可燃(ran)的(de),氧指数(shu)大多在16%-19%之间。空气中氧含量为21%,因此只要具备火源这些材料在空气中就能被点燃并维持燃烧。显然,这样的高分子材料并不能符合大多数场合的使用要求,因此为将其从易燃/可燃的材料转变为不易被点燃或点燃后很快自熄的阻燃材料,阻燃(ran)剂的添加(jia)必不(bu)可(ke)少。
氢氧(yang)化铝的(de)性质(zhi)
可选择的阻燃剂中,氢氧化铝(亦称(cheng)三(san)水氢氧化铝(lv)[AI(OH)3]和偏氢氧化铝(lv),简(jian)称ATH)是(shi)一(yi)种外(wai)观为白色(se)粉末(mo),有结晶(jing)和无(wu)定(ding)形的(de)(de)阻(zu)燃(ran)(ran)材料(liao)。因具(ju)有阻(zu)燃(ran)(ran)、消(xiao)烟、填充(chong)3大(da)功(gong)能,且(qie)在(zai)化学(xue)上(shang)是(shi)惰性(xing)的(de)(de)、无(wu)毒、不(bu)会产(chan)生二次污(wu)染,在(zai)国(guo)内外(wai)均被誉为无(wu)公害阻(zu)燃(ran)(ran)剂(ji),是(shi)无(wu)机阻(zu)燃(ran)(ran)剂(ji)的(de)(de)典型代表,占无(wu)机阻(zu)燃(ran)(ran)剂(ji)消(xiao)费量的(de)(de)80%以上(shang)。
目前(qian)在(zai)国内外市场(chang)上作为(wei)阻(zu)燃(ran)剂用的氢(qing)氧化铝主要是α-AI(OH)3,属于单斜晶系。比(bi)其(qi)他无机(ji)阻(zu)燃剂(ji)相比(bi),氢(qing)氧化铝(lv)的优势主要(yao)表现在以下四个方(fang)面:
①吸热降温效果突出
氢氧化铝中(zhong)的(de)结晶水(shui)含量,高达34.46%,当周围温度上升到300℃以上,这些水分全部析出。由于水的比热大,当其化为水蒸气时需从周围吸取大量热能。氢氧化镁也含结晶水,但含水率仅30.6%,不如氢氧化铝。
②在燃(ran)烧中不(bu)产生烟雾及有害、有毒物(wu)质
③填充量大
④资(zi)源充(chong)沛,易得(de)价(jia)廉
⑤适用面广
不同行(xing)业对氢氧化铝(lv)的要求(qiu)
优异的性能,使(shi)得氢氧化铝(lv)在(zai)多个行业领域都有(you)所表现。但当(dang)其在(zai)不同(tong)(tong)行业使(shi)用(yong)时,对(dui)质量也时有(you)不同(tong)(tong)的要求。
1、EVA发泡材料
EVA发泡材料(liao)是指以(yi)(yi)EVA和(he)低密度聚乙烯为原料(liao),并(bing)加(jia)入其它助剂(ji)后经模压发泡或注塑发泡所制成的(de)发泡类绝热材料(liao)。由于(yu)对(dui)环境比较良好(hao),因此大量被(bei)用于(yu)室内(nei)以(yi)(yi)及公(gong)共(gong)场(chang)所,所以(yi)(yi)对(dui)阻燃性能有很高的(de)要求。
EVA发泡材料的(de)(de)(de)阻燃体系一(yi)般采用单一(yi)的(de)(de)(de)氢氧化铝,添加量(liang)达到60%左右。由(you)于添加量(liang)大,所以(yi)对它稳定性要(yao)求苛刻,PH要(yao)求稳定,产品(pin)不能有一(yi)丝杂质,这使得氢氧化铝的(de)(de)(de)生产过程(cheng)要(yao)求十分严(yan)格,价格也(ye)高出其他(ta)纳(na)米级产品(pin)。
2、硅橡胶制品
硅胶专用氢(qing)(qing)氧(yang)化铝(lv)阻燃剂需要加入多种硅烷(wan)表面(mian)处理,筛除(chu)粗(cu)颗粒,去除(chu)杂质,使粉(fen)体尽可能与(yu)硅橡(xiang)胶结合(he)良好,不对机械性能造(zao)成影(ying)响,同时起到阻燃和填(tian)充的双重功效。另(ling)外(wai)氢(qing)(qing)氧(yang)化铝(lv)可单独使用也(ye)可与(yu)氮磷系阻燃剂配合(he)使用,具(ju)体比(bi)例需按配方(fang)添加。
3、油墨(mo)涂料
油墨和(he)涂料(liao)都是重要的印刷材料(liao),前者(zhe)主要用(yong)在印刷行(xing)业,后者(zhe)同时(shi)具(ju)备保(bao)护及装饰的作(zuo)用(yong)。两者(zhe)没有明显(xian)的界限,对氢氧(yang)化铝阻燃(ran)剂(ji)的要求基本一致(zhi),即需要具(ju)备吸油率低,无(wu)杂质,白(bai)度高,不沉淀等特性。
4、TPU
TPU中文名称为(wei)热塑性聚氨(an)酯弹性体,其具有卓越的(de)高张力、高拉(la)力、强韧和耐老化(hua)的(de)特性,是一种成熟(shu)的(de)环保材(cai)料。添加在TPU/TPE材(cai)料里的(de)氢氧化(hua)铝,首先(xian)要求其粒(li)径要在2.0微米以下(xia),粒(li)度(du)分布均匀,可以更好的(de)和其他材(cai)料融合,提升(sheng)物质的(de)耐磨耐撕裂。
其(qi)次,要(yao)对氢(qing)氧(yang)化(hua)铝(lv)做(zuo)表(biao)面活化(hua)处理,使得氢(qing)氧(yang)化(hua)铝(lv)能够和其(qi)他物质产生(sheng)良好的(de)(de)(de)链接,同时,也增强氢(qing)氧(yang)化(hua)铝(lv)的(de)(de)(de)加(jia)工流动(dong)性,是氢(qing)氧(yang)化(hua)铝(lv)能够更(geng)加(jia)均匀的(de)(de)(de)分(fen)布(bu)到材料中,产生(sheng)良好的(de)(de)(de)阻燃效(xiao)果。
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