氢氧化铝热稳定性提高研究

氢氧化铝热稳定性提高研究

氢氧化铝作为塑料、橡胶和树枝中的填充剂和阻燃剂,原料来源广泛、价格低廉,受热分解后不产生腐蚀性气体,是目前用量最大的环保型无卤阻燃剂。氢氧化铝应用于塑料等不仅可提高材料的抗紫外线能力、介电性能及耐电弧性等特性,而且可改善材料成型收缩的可控性等,但由于氢氧化铝的分解温度较低(180℃~200℃就开始分解),在与有机高分子材料混炼加工时易受热分解产生气泡,影响制品的机械性能和外观等,因此用作阻燃剂时通常只适用在加工温度较低的材料中,限制了氢氧化铝的适用范围,另外,加工温度低影响挤塑设备的生产效率及制品的表面光滑度。

为了改善氢氧化铝阻燃剂与有机高分子材料间的加工性能,人们研究开发了许多方法来提高氢氧化铝的热稳定性,主要可分为偶联剂改性、水热转相、表面部分脱水、高纯化和超细化以及表面包覆改性等。

采用硅烷或钛酸脂偶联剂对氢氧化铝表面进行改性,当偶联剂的用量较高时,可以提高氢氧化铝的热稳定性,但由于偶联剂价格昂贵,此工艺生产成本高,而且改性后产品的热稳定性增加不显著。

与三水铝石型氢氧化铝相比,一水软铝石具有较高的分解温度,因此通过水热处理,使氢氧化铝转变为一水软铝石可以大幅度地提高氧化铝水合物的热稳定性。将制备的超细氢氧化铝在水热环境下进行化学改性,使大部分氢氧化铝转化为一水软铝石,改性后物质的初热分解温度可达到340℃,但水热反应对设备要求高,而且一水软铝石分解吸热值远小于三水铝石分解热,从而降低了氢氧化铝的阻燃性能。

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