氫氧化鋁是目前用量大、應(yīng)用廣泛的無(wú)機(jī)阻燃添加劑。它不僅能阻燃,還能控制吸收鹵化氫等有毒氣體,因此應(yīng)用廣泛。氫氧化鋁的阻燃機(jī)理是:在200-300°分解,分解后發(fā)生脫水反應(yīng),吸收高分子材料表面大量熱量,可降低燃燒材料表面溫度;同時(shí)脫水產(chǎn)生大量水蒸氣稀釋可燃?xì)怏w和氧氣的濃度;分解殘?jiān)?/span>Al2O3是一種致密的氧化物,沉積在材料表面,限制可燃?xì)怏w的產(chǎn)生,隔熱隔氧,達(dá)到抑煙的效果。氫氧化鋁可以吸收酸性氣體,是一種價(jià)格適中的填料阻燃劑。
工業(yè)氫氧化鋁阻燃劑主要采用鋁酸鹽水解法制備,按原料和工藝分為拜耳法和鈉鈣燒結(jié)法。拜耳法是用氫氧化鈉溶液加熱溶解鋁土礦中的氧化鋁,得到鋁酸鈉溶液。將溶液與殘留物分離后,降低溫度,加入氫氧化鋁作為晶種。攪拌后,鋁酸鈉分解析出氫氧化鋁;堿石灰燒結(jié)法適用于處理高硅鋁土礦。將鋁土礦、碳酸鈉和石灰按一定比例混合,然后在回轉(zhuǎn)窯中燒結(jié)成由鋁酸鈉、鐵酸鈉、正硅酸鈣和鈦酸鈉組成的熟料。然后用稀堿溶液溶解熟料中的鋁酸鈉,控制條件。溶液與殘留物分離。鋁酸鈉溶液經(jīng)過(guò)特殊的脫硅過(guò)程來(lái)凈化溶液。向精制鋁酸鈉溶液中通入CO2氣體,加入晶種攪拌,得到氫氧化鋁。
氫氧化鋁阻燃劑的應(yīng)用:ATH應(yīng)用廣泛,不僅用于阻燃,還用于消煙,減少材料產(chǎn)生的腐蝕性氣體量;它可以單獨(dú)使用,也可以與其他阻燃劑一起使用。對(duì)于加工溫度低于ATH分解溫度的聚合物,ATH是一種優(yōu)良的阻燃材料,用于彈性體、熱固性樹脂、熱塑性塑料等;還廣泛用于生產(chǎn)阻燃地毯、阻燃絕緣橡膠電纜、隔熱泡沫塑料、傳動(dòng)帶、屋頂天花板和軟管的丁苯膠乳;用于馬桶用具、裝飾墻、各種蓋子、汽車保護(hù)蓋、座椅、卡車零件等;以及電子元件,包括絕緣體和電路板、建筑設(shè)備等;納米氫氧化鋁還可用于工程塑料。
氫氧化鋁阻燃劑的生產(chǎn)工藝相對(duì)成熟。目前我國(guó)制定了氫氧化鋁國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4294-2010,對(duì)包括氫氧化鋁阻燃劑在內(nèi)的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行了規(guī)范。國(guó)內(nèi)廠商主要使用氫氧化鋁:國(guó)外廠商如美國(guó)、德國(guó)、日本等,這主要占據(jù)了高位市場(chǎng)。目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)品占低端氫氧化鋁產(chǎn)品的絕大多數(shù),但是缺乏先進(jìn)的產(chǎn)品。