高白氢氧化铝阻燃剂 环保阻燃防火

氧化铝阻燃剂的应用 氧化铝作阻燃剂具有许多特的优点，且来源丰富，价格低廉，应用范围广，品种多。但也具有和高分子聚合物相容性差、不对聚合物起增强作用、分解温度低(250℃就开始分解)、不适于加工200℃的塑料制品的缺点，因此研究其粒度细化、表面改性处理技术、协同复合技术、纳米技术正成为研究者研究的热点问题。 1 氧化铝阻燃剂的阻燃机理 氧化铝简称AHT，其阻燃机理是受热分解放出大量的水蒸气，其反应式为： 2Al(OH)3→Al2O3+3H2O 这是个强吸热反应，吸热量达到1967.2J/g，起到冷却聚合物的作用，反应产生的水蒸气可以稀释聚合可燃气体，抑制燃烧蔓延，新生成的氧化铝还具有较高的活性，能吸附烟尘颗粒，起到抑烟作用。另外，氧化铝还具有阻滴，促进炭化作用，能长期保留在聚合物中且能增加其抗电弧性。 1.1 氧化铝阻燃剂的冷却技术 氧化铝阻燃剂中含有可生成水的氧根，氧化铝分解温度为200℃，它在从245-300℃范围内已基本上完成了脱水反应，释放出结晶水，吸收潜热，降低温度，即阻燃技术中的“冷却技术”，产生的大量水蒸汽能稀释可燃气体，同时每摩尔氧化铝结合了34.6mol的水，受热要吸收热量1.97kJ，也起了冷却作用。 1.2 促进不燃化合物生成 氧化铝脱水后在可燃物表面生成耐火性能很好的均匀分布的金属氧化物，可与其它炭化物一起形成一道致密阻燃屏障，隔绝空气，降低燃烧速率，从而降低了分解产物的质量损失速率，防止火焰蔓延。 氧化铝阻燃剂的优势 虽说阻燃剂中的系阻燃剂具有阻燃、添加量少、适用范围广等优点，但为了顺应阻燃剂市场高阻燃、低烟雾、无害化的发展趋势，无机阻燃剂的开发和利用逐渐得到了多的助力的支持。 细氧化铝常温下物理和化学性质稳定，燃烧时不会产生二次污染，白度高，具有优良的色度指标。且纳米氧化铝不仅可提高阻燃聚合物的有限氧指数，增加阻燃性能，且有助于改善聚合物制品的表面光洁度和力学、电学性能，增强其抗漏电、耐电弧和损能力。另外，氧化铝与其它阻燃剂的复合使用效果十分理想，是一种具有广阔前景的无机阻燃剂。 氧化铝的阻燃机理 国内外市场上作为阻燃剂用的氧化铝，主要是α-三水合氧化铝(ATH)，常用α-Al2O3•3H2O表示。氧化铝受热至200～220℃左右时开始吸热分解，放出3个结晶水。 2Al(OH)3→Al2O3+ 3H2O 分解时Al(OH)3吸热达1967.2 kJ/kg，吸收这样大的热量是其具有阻燃作用的主要原因。 氧化铝其阻燃机理大致可以归纳如下： （1）吸热作用。在200～350℃脱水吸热，抑制聚合物的温升； （2）稀释作用。Al(OH)3，使可燃性高聚物的浓度下降。Al(OH)3脱水放出的水汽稀释可燃性气体和氧气的浓度，可阻止燃烧； （3）覆盖作用。Al(OH)3脱水后在可燃物表面生成Al2O3保护膜，隔绝氧气，可阻止继续燃烧； （4）碳化作用。阻燃剂在燃烧条件下产生强烈脱水性物质，使塑料碳化而不易产生可燃性挥发物，从而阻止火焰蔓延。