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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
发布时间:2019年12月09日 浏览量:3394

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:

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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。