氢氧化铝厂家-新乡锦盛介绍氢氧化铝行业知识:阻燃用氢氧化铝相关知识
这是一份从基础到深入的详解。
一、 核心概念:什么是阻燃用氢氧化铝?
阻燃用氢氧化铝(Aluminium Hydroxide for Flame Retardancy,简称ATH)是一种经过特殊加工的、高纯度的微米级氢氧化铝(Al(OH)₃)粉末。它作为一种添加型无机阻燃剂,被大量填充到聚合物材料中,赋予材料阻燃、抑烟、抗滴落等特性。
其核心特点是环保、无卤,符合当今对材料安全与环境友好的要求,因此成为用量广泛的阻燃剂之一。
二、 阻燃机理(它是如何工作的?)
ATH的阻燃作用是一个多效应的物理化学过程,主要通过三种方式协同实现:
吸热冷却(Endothermic Cooling) - 主要机制
ATH在受热达到分解温度(约180-200℃)时,会发生吸热分解反应:
2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O - 吸热 (约吸收1.96 kJ/g)这个强烈的吸热过程有效降低了材料表面的温度,延缓了聚合物的热分解速度,冷却了燃烧体,从而打断了燃烧的“热量”要素。
稀释窒息(Gas Dilution)
分解产生的大量水蒸气(H₂O)会稀释材料表面氧气和可燃气体(如烃类)的浓度,使燃烧无法持续,打断了燃烧的“氧气”和“可燃物”要素。
成炭屏障(Barrier Formation)
分解后残留的活性氧化铝(Al₂O₃) 是一种耐高温的物质,它会与聚合物炭化形成的炭层结合,形成一层致密、坚固的陶瓷状保护壳。
这层保护壳起到了隔热、隔氧的作用,阻止内部可燃物挥发和外部热量传入,从而有效抑制燃烧的蔓延。
额外益处:抑烟
由于主要是物理过程,不产生大量有毒烟雾。水蒸气还能带走部分烟雾颗粒,显著降低烟密度。
三、 关键特性与技术要求
并非所有氢氧化铝都可用作阻燃剂,阻燃级ATH有严格的技术指标:
特性指标 | 说明 | 为何重要 |
---|---|---|
纯度(Purity) | 通常要求 > 99.5% | 高纯度意味着低杂质(如Na₂O),保证了材料良好的电绝缘性、耐漏电起痕性(CTI)和加工稳定性。 |
粒径及分布(Particle Size) | 平均粒径(D50)通常在 1-20 μm,且分布越窄越好。 | 粒径是关键! 细粒径提供了更大的比表面积,阻燃效率更高,在基体中分散更均匀,对材料力学性能(如冲击强度)影响更小。 |
白度(Whiteness) | 高白度(通常 > 90%) | 不影响制品的本色和后续着色,适用于对颜色要求高的产品。 |
水分(Moisture Content) | 严格控制游离水分(如 < 0.5%) | 水分过高会在高温加工(如注塑、挤出)时产生气泡、水纹,导致产品缺陷。 |
电导率(电子行业) | 极其重要 | 低电导代表高纯度、优异的电绝缘性、阻燃性和良好的填充性能 |
四、 优点与局限性
优点:
环保无毒:不产生卤化氢、二噁英等有毒腐蚀性气体。
效率抑烟:是公认的抑烟剂。
功能多样:兼具阻燃、填充、消烟、防滴落、绝缘等多种功能。
价格低廉:原料来源广,成本相对较低。
稳定性好:不易挥发,效果持久。
局限性:
添加量大:通常需要添加 40% ~ 60%(甚至更高)才能达到理想的阻燃等级(如UL94 V-0)。高填充量是一把双刃剑。
影响力学性能:高填充量通常会导致材料的拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率等力学性能下降(表面改性可缓解但无法完全避免)。
分解温度偏低:约200℃的分解温度。它只能用于加工温度较低的聚合物(如PVC、PE、EVA、橡胶、不饱和聚酯等),而不能用于尼龙(PA)、聚酯(PBT/PET)等加工温度超过220℃的工程塑料。
我公司阻燃用氢氧化铝产品优势:氢氧化铝原料指标的不稳定性,决定了成品的稳定性低,稳定供货能力差,特别是对阻燃/杂质/PH/电导等指标有要求的行业。我公司拥有纯水洗涤工艺,杜绝使用化学试剂对下游产品影响的情况下,降低产品杂质/PH/电导等指标数值,提高阻燃系数,保障产品质量稳定性,供货稳定性。