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    氫氧化鋁阻燃劑

    瀏覽:956次 發布日期:2021-02-18 字號:  

    氫氧化鋁也稱之為三水合氧化鋁(ATH),分子式為Al(OH)3,是出現時間最早的無機阻燃劑之一,其可以和多種物質產生協同作用,并且無毒無腐蝕性。目前氫氧化鋁阻燃劑的使用占無機阻燃劑總量的80%以上,被廣泛運用于各種聚合物塑料產品中。在聚合物材料中添加氫氧化鋁后,可以降低可燃聚合物濃度。當聚合物材料受熱時(250 ℃左右),氫氧化鋁發生脫水反應,并吸收大量熱能,有效抑制聚合物材料升溫。同時分解產生的水蒸氣能夠稀釋燃燒產生的可燃性氣體以及氧氣濃度,抑制了燃燒的持續蔓延。其化學分解反應為:

    同時分解產生的另一種金屬氧化物三氧化二鋁(Al2O3)因具備較高的催化活性,可以催化聚合物熱交聯反應,從而在聚合物表面形成一層致密的碳化膜,這層膜可以有效減緩燃燒時的傳熱作用,從而起到阻燃作用。氧化鋁還能吸附顆粒,起到抑制煙塵的作用。一般情況下,氫氧化鋁的添加含量越高,其阻燃效果越好,但是過多的填充量會大幅降低聚合物材料的強度等性能。氫氧化鋁也存在另一個不足之處,就是分解溫度較低,在245 oC~320 oC之間就可以發生脫水反應,因此添加阻燃劑強氧化鋁也限制了聚合物材料的加工溫度。
    氫氧化鎂(MDH)的化學分子式為Mg(OH)2,也是一種綠色環保型阻燃劑,有著比氫氧化鋁更為高效的阻燃效果。首先,氫氧化鎂的熱分解溫度比常用的無機阻燃劑氫氧化鋁高出約100 ℃(340~490 ℃),因此對于添加氫氧化鎂阻燃劑的聚合物材料可以耐受更高的加工溫度。氫氧化鎂的阻燃機理和氫氧化鋁類似,氫氧化鎂受熱分解,失水吸熱,水的蒸發同樣吸熱,水汽稀釋了氧氣和可燃性氣體濃度。同時產生的金屬氧化物氧化鎂可以附著于可燃物表面進一步阻隔燃燒的進行。

    無機阻燃劑在原材料的來源、制備過程以及后續廢物處理等方面都是一種綠色環保型阻燃劑,在燃燒過程中具有優異的抑煙效果,同時也不會造成二次污染。因此,在未來集中力量開發新型高性能無機阻燃劑將成為發展趨勢。

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