氢氧化铝 - 的表面改性

氢氧化铝的表面改性处理
来源:世界化工网
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1.表面改性的作用
氢氧化铝作为无机填料和高分子材料在物理形态和化学结构上级不相同，两者亲和性极差。

为了改变它的表面活性，一般是通过加入合适大的表面活性剂或偶联剂来进行表面包覆处理，以达到如下目的。

①提高表面活性——增加氢氧化铝和树脂之间的亲和
力，改善物理机械性能。

②提高氢氧化铝掺入量——增加阻燃性以及减低制品
的成本。

③增加树脂加工流动性——改善加工性能。

④降低氢氧化铝表民吸湿率——提高阻燃制品的各种
电器性能。

2.表面处理方法
通常是采用所谓干法处理，即将氢氧化铝置于高效捏合设备（如高速混合机）中进行搅拌，将改性剂直接或经少量惰性溶剂稀释之后喷淋于氢氧化铝上充分参合，然后在一定温度下进行干燥。

常用的表面活性剂：硬质酸钠
常用的偶联剂：有机硅烷类，钛酸类，铝酸酯类
3.表面改性氢氧化铝的应用
将改性和未改性的氢氧化铝分别用于不饱和聚酯和环氧树脂中，结果见表4-11
从表4-11可以看出：改性氢氧化铝在不饱和聚酯中添加量可明显鞥及啊，而其物理机械新能保持不变，其中冲击强度和耐电弧性还有明显提高。

而其物理机械性能保持不变，其中冲击强度和耐电弧性还有名提高，在环氧树脂中，表面改性的氢氧化铝可以阻燃性从V-1级提高到V-0级。

纳米氢氧化铝阻燃剂表面改性及其在聚丙烯中的应用刘丽君,郭　奋,陈建峰(北京化工大学教育部超重力工程研究中心,北京100029)摘　要:对高性能阻燃剂纳米氢氧化铝进行表面改性研究,结果表明改性后的氢氧化铝比表面积增大、吸油值降低、分散性好,填充于聚丙烯后明显改善熔融现象,有较好的阻燃效果,且材料的力学性能有所提高。

关　键　词:氢氧化铝;阻燃剂;表面改性;聚丙烯中图分类号:TQ325.1+4 文献标识码:B 文章编号:1001Ο9278(2004)02Ο0074Ο04Modif ication of N ano Aluminum T rihydrate FlameR etardant and Its Application in PPL IU Li2jun,GUO Fen,CHEN Jian2feng(Research Center of The Ministry of Education for High Gravity Engineering and Technology,BeijingUniversity of Chemical Technology,Beijing100029,China)Abstract:The modification of an efficient flame retardant—nano Al(OH)3was performed.The experi2 mental results indicated that the modified Al(OH)3had a larger specific surface area,lower oil absorben2 cy and better dispersion.With the addition of Al(OH)3into PP,PP exhibited improved melt2dripping phenomena,better flame retardance and smoke suppression effects as well as better mechanical properties.K ey w ords:aluminum trihydrate;flame retardant;surface modification;polypropylene 表面改性超细氢氧化铝(A TH)阻燃剂是当前世界各国开发研究的重点课题。

氢氧化铝阻燃剂的表面改性及其在聚丙烯中的应用摘要：聚丙烯(PP)是一种重要的热塑性聚合物，具有优异的物理化学性质和广泛的用途。

然而，由于其易燃烧且容易产生熔滴现象，限制了它在一些领域的使用。

因此，研究如何提高聚丙烯的防火性能是非常必要的。

其中，氢氧化铝作为一种常见的无机填料，因其良好的成炭能力而备受关注。

但是，单一的氢氧化铝阻燃效果有限，需要通过表面改性来进一步提升其阻燃效率。

本文采用硅烷偶联剂KH-570对氢氧化铝进行表面改性，用于改善聚丙烯的阻燃性能。

关键词：氢氧化铝；阻燃剂；表面改性；聚丙烯应用前言制备阻燃聚丙烯(PP)材料有两种方法，一种是添加卤系阻燃剂，另一种是添加无机填充阻燃剂。

虽然添加卤系阻燃剂的聚丙烯阻燃效果是最好的，但它燃烧过程会释放有毒有害的气体，发生事故对人体伤害也是非常的大。

而添加无机填充材料的聚丙烯虽然效果不如添加卤系阻燃剂，但他在应用过程中对人体相对友好。

其中，氢氧化铝作为一种常见的无机阻燃剂已经被广泛应用于聚丙烯材料中。

氢氧化铝具有阻燃、消烟、填充三大功能，有效提高单一物质聚丙烯的性能。

而通过对氢氧化铝的表面改性能使它与聚丙烯很好的结合在一起。

一、聚丙烯的阻燃方法目前，对于聚丙烯材料的阻燃研究主要集中在两个方面：一是通过添加无机或有机的阻燃剂来提高其阻燃性能；二是采用新型复合型阻燃剂以改善单一阻燃剂存在的问题。

其中，氢氧化铝作为一种常用的阻燃剂，具有良好的成炭效果和较低的成本等优点。

但是由于其与聚合物基体之间的相容性不佳，导致其阻燃效率低下、耐久性差等缺点也逐渐暴露出来。

因此，如何改善氢氧化铝与聚丙烯之间的相容性成为了当前研究的热点之一。

近年来，一些学者开始尝试将硅烷偶联剂引入到氢氧化铝的表面修饰工作中，利用其分子中含有的活性官能团实现对氢氧化铝的化学接枝或者物理包覆，从而达到改善其与聚丙烯之间相互作用的目的。

同时，还可以借助硅氧键的极性差异以及水解后形成的硅酸根离子与金属氧化物发生反应生成稳定的硅化物层，进一步增强氢氧化铝与聚丙烯之间的黏附力，提升阻燃效果。

氢氧化铝表面处理实验及其效果评定2007/6/13/08:59 来源：慧聪网表面处理行业频道现有网友评论 0 条进入论坛氢氧化铝受热放出三个结晶水，同时吸收大量热，是一咱质优价廉的无机消烟阻燃剂。

在塑料、橡胶中填加氢氧化铝，不仅具有阻燃、降低产品成本、增加产品白度的多重作用，其受热产生的水蒸汽还可稀释可燃气体浓度，使制品具有低发烟性能，和氯化石蜡、碳酸钙等受热产生有毒窒息性气体的阻燃剂相比，具有无可双拟的优势，是生产低烟无卤电缆、装饰材料的首选阻燃材料。

为了充分发挥氢氧化铝的阻燃性能和低发烟性能，许多塑料（橡胶）要求氢氧化铝有较大的填充量，但氢氧化铝填充量的增大会引发填充体系加工性能和机械强度大幅下降，模具麻损加在。

用硅烷、钛酸酯等偶联剂对氢氧化铝进行表面处理，较贺满地解决了这一问题，拓宽了氢氧化铝阻燃剂的应用范围。

表面处理氢氧化铝，在国内已逐步产业化，但各厂家的质量指标，仅有化学民分，白度，粒度几方面，与一般超细氢氧化铝无异，其表面改性的质量优劣，往往是由专业检测单位或使用厂家加入塑料等填充体系中，测试成型制品氧指数、机械性能来判定，所需检测设备复杂、检测周期长、费用昂贵，不能适应连续化生产的需要。

笔者在对表面处理氢氧化铝进行优化试验的过程中，验证了几种简单易行的表面化学评定方法，为制定表面处理氢氧化铝产品质量标准提供了一种途径。

一、表面处理试验1.1 原料：超细氢氧化铝：氢氧化铝含量〉96.5％平均粒度：4.66um白度95偶联剂：硅烷、钛酸酯、G－3、G－4、G－5，1.2 实验步骤：1）将氢铝倒入SHR型高速混合机高速搅拌，利用其自磨擦预热至一定温度2)根据偶然剂性质，分数次缓慢洒入或雾状喷入偶联剂3)继续高速混合一定时间，在较高温度内完成氢铝与偶联剂反应过程。

由此得到五种不同偶联剂表面处理氢氧化铝样品，分别定名为GAH－1，GAH－2，GAH－3，GAH－4,和GAH－5。

二、表面处理效果评定2.1 沉降性能：沉降性能主要是指粒子大溶剂中的沉降时间。