Hoe de thermische stabiliteit van aluminiumhydroxide verbeteren?
Een groot aantal organische polymeermaterialen is overal in het leven te zien, in feite zijn de meeste verborgen brandgevaren.Om deze mogelijkheid te vermijden, is het noodzakelijk om deze brandbare polymeermaterialen vlamvertragend te behandelen.
Voor polymeermaterialen is het toevoegen van vlamvertragend middel een van de meest effectieve manieren van vlamvertragende behandeling.Aluminiumhydroxide poeder is een van de belangrijkste milieuvriendelijke vlamvertragers in de elektronica-, chemische industrie, kabel-, kunststof-, rubber- en andere industrieën. Het heeft vele functies zoals vlamvertragend, rookafvoer, vullen, etc.Het vlamvertragende principe is als volgt:
① endotherme werking.Vuur kan gedehydrateerde warmteabsorptie zijn, de stijging van de polymeertemperatuur remmen;
② Verdunning.Met Al (OH) 3-vulling nam de concentratie brandbaar polymeer af.De waterdamp die vrijkomt door uitdroging van Al (OH) 3 verdunt de concentratie van brandbaar gas en zuurstof en voorkomt verbranding.
③ Bedekkend effect.Na Al (OH) 3 is gedehydrateerd, wordt Al2O3-beschermende film gevormd op het oppervlak van de brandbare stof, die zuurstof isoleert en de voortdurende verbranding kan voorkomen.
④ carbonatatie.Vlamvertragend onder verbrandingsomstandigheden om sterke watervrije stoffen te produceren, zodat plastic carbonisatie niet gemakkelijk is om brandbare vluchtige stoffen te produceren, om de verspreiding van vlammen te voorkomen.
Bovendien kan de toepassing van aluminiumhydroxide in kunststoffen ook het anti-ultraviolette vermogen van het materiaal, de diëlektrische eigenschappen en boogweerstand en andere kenmerken verbeteren, evenals de beheersing van het materiaal dat krimp vormt, kan worden gezegd dat de organische materieel veld "volledige volledige grote vullende pil".Dus het lijkt erop dat aluminiumhydroxide onoverwinnelijk is en zijwaarts kan gaan in de polymeerwereld, toch?Het is niet.
In feite, als gevolg van de lagere ontledingstemperatuur van aluminiumhydroxide begon de ontleding (180 ~ 200 ℃), het mengproces en de thermische ontleding van organische polymeermaterialen hebben gemakkelijk bellen, kunnen de mechanische eigenschappen en het uiterlijk van de producten beïnvloeden, dus bij gebruik als vlamvertragers zijn meestal alleen geschikt voor toepassing in materiaal met een lagere verwerkingstemperatuur, waardoor de reikwijdte van het gebruik van aluminiumhydroxide wordt beperkt.Bovendien zal de lage verwerkingstemperatuur de productie-efficiëntie van de extrusieapparatuur en de gladheid van het oppervlak van de producten beïnvloeden.
Om de verwerkingseigenschappen van vlamvertragende aluminiumhydroxide en organische polymeermaterialen te verbeteren, zijn daarom veel methoden ontwikkeld om de thermische stabiliteit van aluminiumhydroxide te verbeteren, die voornamelijk kan worden onderverdeeld in modificatie van koppelingsmiddel, hydrothermische faseoverdracht, gedeeltelijke oppervlakte-uitdroging. , hoge zuivering en superverfijning, en modificatie van de oppervlaktecoating, enz.
1. Wijziging van koppelingsmiddel
Wanneer silaan- of titanaatkoppelingsmiddel wordt gebruikt om het oppervlak van aluminiumhydroxide te modificeren, kan de thermische stabiliteit van aluminiumhydroxide worden verbeterd wanneer de hoeveelheid koppelingsmiddel hoger is. Vanwege de hoge prijs van het koppelingsmiddel zijn de productiekosten van dit proces echter hoog en wordt de thermische stabiliteit van gemodificeerde producten niet significant verhoogd.
2. Hydrothermische faseoverdracht
In vergelijking met aluminiumoxidehydroxide heeft diaspore een hogere ontledingstemperatuur, dus de thermische stabiliteit van aluminiumoxidehydraat kan aanzienlijk worden verbeterd door hydrothermische behandeling om aluminiumhydroxide om te zetten in diasporie.Ma Shuhua zoals de bereiding van ultrafijn aluminiumhydroxide in de hydrothermische modificatieomstandigheden, haal het meeste uit het aluminiumhydroxide tot zacht diaspoormonohydraat, gemodificeerd materiaal van de initiële thermische ontledingstemperatuur kan 340 ℃ bereiken, maar de thermische reactie van het water van apparatuur vereiste is hoog, en het is veel minder waard dan de sanshui monohydraat zachte ontleding van diaspore endotherme warmteafbraak van diaspore, wat de vlamvertragende prestaties van aluminiumhydroxide vermindert.
3. Gedeeltelijke uitdroging van het oppervlak
Door het aluminiumhydroxide te verwarmen, werd een deel van het gebonden water verwijderd nadat het oppervlak van het aluminiumhydroxide was verwarmd, en het schijnbare moleculaire aantal van het gebonden water van het aluminiumhydroxidehydraat werd na warmtebehandeling verlaagd van 3 tot 1,8 ~ 2,9, dus dat deel van het aluminiumhydroxidehydraat werd omgevormd van de structuur van het trabeauxiet naar de structuur van de boomstone, waardoor de thermische stabiliteit van het aluminiumhydroxide werd verbeterd.Het met deze methode behandelde aluminiumhydroxide kan worden gebruikt als vlamvertrager voor printplaten die bestand moeten zijn tegen hoge verwerkingstemperaturen.
Hoewel de thermische stabiliteit van het aluminiumhydroxide kan worden verbeterd door te verwarmen, is de mate van uitdroging tijdens het productieproces niet eenvoudig te beheersen. Bovendien neemt de vlamvertragende prestatie van het aluminiumhydroxide af na het verwijderen van wat kristalwater en neemt ook de olieabsorptiesnelheid toe.
4. Hoge zuivering en super verfijning
Ultrafijne verfijning en hoge zuivering van aluminiumhydroxide kan het oppervlak van aluminiumhydroxide vergroten door ultrafijne verfijning, het vlamvertragende effect versterken en de mechanische en hittebestendige eigenschappen van de materiaalproducten verbeteren.Hoge zuivering, vooral de vermindering van natriumoxide en andere onzuiverheden in het poeder, kan ook de thermische stabiliteit van de vlamvertrager verbeteren. Studies hebben aangetoond dat wanneer het gehalte aan Na2O-onzuiverheden in Al (OH) 3 wordt verlaagd tot minder dan 0,2% (massafractie), de initiële thermische ontledingstemperatuur kan worden verhoogd tot ongeveer 240 ℃.Hoewel ultra-verfijning en hoge zuivering de thermische stabiliteit van het product effectief kunnen verbeteren, is het moeilijk en gecompliceerd om ultrafijn aluminiumhydroxide met een laag natriumgehalte te produceren door het ontledingsproces van natriumaluminaatoplossing, wat de productiekosten van het product aanzienlijk zal verhogen. Product.
5. Modificatie van de oppervlaktecoating
De aanvankelijke thermische ontledingstemperatuur van aluminiumhydroxide kan ook effectief worden verhoogd door het oppervlak van aluminiumhydroxide te bekleden met een of meer verbindingen met een betere thermische stabiliteit.Zoals magnesiumhydroxide is een soort uitstekende prestatie, de vooruitzichten voor ontwikkeling extreem de milieuvriendelijke anorganische vlamvertragers, het ontledingsbereik is 340 ~ 490 ℃, de twee samengestelde aluminiumhydroxiden kunnen de lagere ontledingstemperatuur compenseren die wordt veroorzaakt door de gebreken van slechte prestaties, materiaalverwerking en kan de composiet maken vlamvertragend materiaal is in het proces van oxidatie ontleding heeft een goed vlamvertragend effect.Na het coaten van aluminiumhydroxide met magnesiumhydroxide, vindt de endotherme dehydratatiereactie plaats in het bereik van 235 ~ 455 ℃, wat de verbranding van polymeermaterialen in een breed temperatuurbereik kan remmen.
