氢氧化铝厂家-新乡锦盛介绍氢氧化铝行业知识:氢氧化铝产品粘度高低有什么影响、
氢氧化铝(ATH)作为填料,其产品所影响的体系粘度(通常指ATH与树脂、溶剂等混合后的浆料或复合物的粘度)是生产加工中的关键控制指标。
粘度的高低会直接决定加工难度、产品性能以及生产成本。
简单来说,在相同添加量下:
高粘度:通常带来加工困难和性能下降。
低粘度:通常意味着更好的加工性和实现高填充的可能性。
下面我们详细分析粘度高低带来的具体影响:
一、高粘度带来的(主要是不利的)影响
加工性能恶化
混合困难:在高速搅拌或密炼过程中,高粘度的混合物阻力巨大,能耗急剧上升,设备负载加重,甚至可能导致电机过热或损坏。
输送和灌装困难:对于涂料、胶粘剂等液态体系,高粘度会使泵送、管道传输和罐装变得异常困难,效率低下。
脱泡困难:高粘度物料中气泡难以逸出,制品中容易残留气泡,影响外观和性能(如介电性能)。
涂布或压延效果差:流平性差,难以形成均匀、平滑的涂层或片材。
填料添加量受限
为了达到所需的阻燃级别(如UL94 V-0),往往需要添加大量ATH(60%以上)。但高粘度特性使得在达到目标粘度阈值前就无法再加入更多填料,牺牲阻燃效率。
制品力学性能下降
高粘度通常与填料分散不均、团聚现象相关。团聚体会在基体中形成应力缺陷点,导致材料的抗冲击强度、拉伸强度和韧性下降,制品变脆。
能耗与生产成本增加
加工高粘度物料需要更强大的设备、更长的加工时间和更高的能源消耗,直接推高了生产成本。
制品外观缺陷
流动性差导致产品表面出现流痕、缩孔、波纹或不光滑等外观问题,影响产品质量等级。
二、低粘度带来的(主要是有利的)影响
优异的加工流动性
低粘度体系易于混合、泵送、灌装和脱泡,能适应高速自动化生产工艺,显著提高生产效率,降低能耗。
实现高填充,保证阻燃性
在粘度允许的范围内,可以添加更多的ATH填料,从而轻松达到产品所需的阻燃等级,同时可能降低因使用更多树脂而带来的成本。
改善制品力学性能
低粘度通常意味着ATH颗粒得到了良好的分散和表面处理,与树脂基体的相容性好。这减少了应力集中点,使应力可以通过基体均匀传递,从而更好地保持基材原有的韧性和强度。
制品外观质量高
良好的流动性确保了产品具有光滑、平整的表面外观。
配方灵活性更高
在保证加工粘度的前提下,配方工程师有更大的空间去调整其他助剂(如颜料、增塑剂等)的用量,而不必担心体系变得过于粘稠无法加工。
影响氢氧化铝产品粘度的主要因素
ATH产品的粘度本质上是其粒径、粒径分布、颗粒形貌和表面性质的综合体现。
粒径(Particle Size):
细粒径:比表面积大,颗粒间相互作用力强,吸油值高,通常会导致更高粘度。
粗粒径:比表面积小,对树脂的吸附少,通常带来更低粘度。
粒径分布(Particle Size Distribution):
宽分布:小颗粒可以填充到大颗粒的间隙中,减少了堆砌所需的树脂量,从而降低粘度。
窄分布:颗粒堆砌时空隙率较大,需要更多树脂来填充,可能导致更高粘度。
颗粒形貌(Particle Morphology):
不规则、片状、针状:颗粒间更容易相互钩挂、缠结,机械阻力大,导致高粘度。
球形或近球形:颗粒间更容易滚动,流动性好,能提供低粘度。
总结与对比表
特性 | 高粘度体系(不利影响) | 低粘度体系(有利影响) |
---|---|---|
加工性 | 混合难、输送难、脱泡难、能耗高 | 混合易、输送易、脱泡易、能耗低 |
填充量 | 低,阻燃性可能不足 | 高,易于实现阻燃 |
力学性能 | 分散差,易脆化 | 分散好,性能保持率高 |
生产效率 | 低 | 高,适于自动化 |
制品外观 | 易有缺陷、不平整 | 光滑、平整 |
成本 | 能耗成本高,废品率高 | 综合成本低 |
结论:
在氢氧化铝的应用中,追求低粘度化是核心目标之一。通过选择粒度分布合理(特别是粗颗粒或宽分布)、形貌规整(趋向球形)可以有效地降低复合体系的粘度,从而解决加工难题,提升产品的综合性能和生产的经济性。