随着生产和科学技术的(de)(de)(de)发展,人们不断对(dui)材料(liao)(liao)提出各(ge)种各(ge)样的(de)(de)(de)新要(yao)求。此时,包括橡胶、塑料(liao)(liao)、纤维(wei)、涂(tu)料(liao)(liao)、胶粘(zhan)剂(ji)等在(zai)内(nei)的(de)(de)(de)高分子材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)出现逐渐满(man)足了人们的(de)(de)(de)需要(yao),并对(dui)人类的(de)(de)(de)生产生活(huo)产生了巨大的(de)(de)(de)影响(xiang)。在(zai)某些(xie)特殊场所(比如宇(yu)航和潜艇等),它们甚至已经开始替代(dai)传统材料(liao)(liao)。
不(bu)过高分子材料具有一个普(pu)遍的缺点,即(ji)它们大多(duo)数是(shi)易(yi)燃或可燃的,氧指数大多(duo)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,阻燃剂的添加必不可(ke)少。
氢氧化(hua)铝(lv)的性质
可选(xuan)择的阻燃剂中,氢氧化铝(亦(yi)称三(san)水氢(qing)氧化(hua)铝[AI(OH)3]和偏氢氧化铝,简称ATH)是一种外(wai)(wai)观(guan)为白色粉末,有(you)结晶和无(wu)(wu)(wu)定形的(de)阻(zu)燃(ran)材料。因具(ju)有(you)阻(zu)燃(ran)、消烟(yan)、填(tian)充3大功能(neng),且(qie)在(zai)化学上(shang)是惰(duo)性(xing)的(de)、无(wu)(wu)(wu)毒、不会产生(sheng)二次污染,在(zai)国(guo)内(nei)外(wai)(wai)均被誉为无(wu)(wu)(wu)公害阻(zu)燃(ran)剂(ji),是无(wu)(wu)(wu)机阻(zu)燃(ran)剂(ji)的(de)典(dian)型代表(biao),占无(wu)(wu)(wu)机阻(zu)燃(ran)剂(ji)消费量(liang)的(de)80%以(yi)上(shang)。
目前在国内外市(shi)场上作为阻(zu)燃剂用(yong)的氢(qing)氧化(hua)铝(lv)主要是α-AI(OH)3,属于单斜晶(jing)系(xi)。比(bi)其他无机阻(zu)燃剂相比(bi),氢氧化铝的优势主要(yao)表现在以下四(si)个方面(mian):
①吸热降温效果突出
氢氧(yang)化铝中(zhong)的(de)结晶(jing)水含(han)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在燃烧中不产生烟雾及有(you)害(hai)、有(you)毒物质
③填充量大
④资源充沛(pei),易得价(jia)廉(lian)
⑤适(shi)用(yong)面广
不同(tong)行业对(dui)氢(qing)氧化(hua)铝的要求(qiu)
优异的(de)(de)性(xing)能,使得氢氧化铝在多个(ge)行(xing)业领域都(dou)有(you)所表现。但当(dang)其在不同(tong)行(xing)业使用(yong)时(shi),对质量也时(shi)有(you)不同(tong)的(de)(de)要求。
1、EVA发泡材料
EVA发泡(pao)(pao)材料是指(zhi)以EVA和低密度聚(ju)乙烯(xi)为原料,并加入(ru)其它助剂(ji)后经模压发泡(pao)(pao)或注塑发泡(pao)(pao)所(suo)制成的(de)发泡(pao)(pao)类绝(jue)热(re)材料。由于对(dui)环境比(bi)较良好,因此大量(liang)被用于室(shi)内以及(ji)公共场所(suo),所(suo)以对(dui)阻燃性能(neng)有很高的(de)要求。
EVA发泡材料的(de)阻燃(ran)体系一般采(cai)用单一的(de)氢(qing)氧化铝(lv)(lv),添加量达到60%左右。由于添加量大,所以对它(ta)稳定性要求苛刻,PH要求稳定,产(chan)品不能(neng)有(you)一丝杂质,这使得氢(qing)氧化铝(lv)(lv)的(de)生产(chan)过(guo)程要求十分严(yan)格(ge),价格(ge)也高(gao)出(chu)其他纳米级产(chan)品。
2、硅橡胶(jiao)制(zhi)品(pin)
硅(gui)胶(jiao)专用(yong)氢氧(yang)化(hua)铝阻燃剂(ji)需要加(jia)入多种硅(gui)烷表面处理,筛(shai)除粗颗粒,去(qu)除杂质,使粉体尽可能与硅(gui)橡胶(jiao)结合(he)良好,不对机械性能造(zao)成(cheng)影(ying)响,同(tong)时起到阻燃和填(tian)充(chong)的(de)双重(zhong)功效。另外(wai)氢氧(yang)化(hua)铝可单独使用(yong)也可与氮磷系阻燃剂(ji)配(pei)合(he)使用(yong),具体比(bi)例需按配(pei)方添加(jia)。
3、油(you)墨涂料
油(you)墨和(he)涂料都是重要(yao)(yao)(yao)(yao)的(de)(de)印刷材料,前(qian)者主(zhu)要(yao)(yao)(yao)(yao)用(yong)在印刷行业,后者同时具(ju)备(bei)保护及装饰的(de)(de)作用(yong)。两者没有(you)明(ming)显的(de)(de)界(jie)限,对(dui)氢氧化铝阻燃剂的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)求基本一致,即(ji)需(xu)要(yao)(yao)(yao)(yao)具(ju)备(bei)吸(xi)油(you)率(lv)低,无杂质,白度高,不沉淀等(deng)特性。
4、TPU
TPU中文名称(cheng)为(wei)热塑性(xing)聚氨酯弹性(xing)体,其(qi)具(ju)有(you)卓越的(de)高张(zhang)力、高拉力、强(qiang)韧和耐老(lao)化的(de)特(te)性(xing),是(shi)一(yi)种成熟的(de)环(huan)保材料。添(tian)加在TPU/TPE材料里的(de)氢氧(yang)化铝,首先(xian)要求其(qi)粒径(jing)要在2.0微(wei)米以(yi)下,粒度分布均匀,可以(yi)更好的(de)和其(qi)他材料融(rong)合,提升物质(zhi)的(de)耐磨耐撕裂。
其(qi)次,要对(dui)氢氧(yang)(yang)化(hua)铝做表面(mian)活(huo)化(hua)处理,使得氢氧(yang)(yang)化(hua)铝能够和其(qi)他物质产生良(liang)好(hao)的链接(jie),同(tong)时,也增强氢氧(yang)(yang)化(hua)铝的加工流(liu)动性,是氢氧(yang)(yang)化(hua)铝能够更加均匀的分布到材料中,产生良(liang)好(hao)的阻燃(ran)效果。
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