阻燃用氫氧化鋁的阻燃原理
發(fā)布時(shí)間：2021-11-17 11:31:00人氣：
氫氧化鋁是白色或淺白色粉末，相對(duì)密度為2.42，莫氏硬度為3.0。當(dāng)溫度加熱到320℃以上時(shí)，Al（OH）3會(huì)因失水而損失34.6%的重量。國內(nèi)外市場(chǎng)上用作阻燃劑的氫氧化鋁主要是a-三水合物和氧化鋁（ATH），通常以a-Al20·3H20為代表。它是結(jié)晶或無定形的白色粉末。晶體結(jié)構(gòu)由緊密堆積的AB雙層翹曲基離子組成，而鋁離子位于上述堆積的9s基離子中，所有八面體空隙均為空。這種緊密堆積的翹曲基離子形成層狀結(jié)構(gòu)，相鄰兩層由翹曲基離子形成。反應(yīng)如下：2a-Al2O3·3H2O→Al2O3+3H2O。在235-500℃范圍內(nèi)的測(cè)量數(shù)據(jù)表明，該反應(yīng)的吸熱容量為1967.2k1/kg，吸收如此大量的熱量是其阻燃效果的主要原因。氫氧化鋁的脫水和相變過程非常復(fù)雜，根據(jù)差熱曲線可以推斷結(jié)晶水的損失可分為三個(gè)階段。第一個(gè)吸熱峰約為235℃，相當(dāng)于三水合氧化鋁向一水合氧化鋁的α轉(zhuǎn)化，即a-Al2O3·3H2O→a-Al2O3·H2O+2H2O。第二個(gè)吸熱峰約為300℃，相當(dāng)于α-三水氧化鋁轉(zhuǎn)化分解為X-Al2O3，即a-Al2O3·3H2O→X-Al2O3+3H2O。第三個(gè)吸熱峰約為530℃，相當(dāng)于a-氧化鋁一水合物分解為γ-Al2O3，即a-Al2O3·H2O→γ-Al2O3+H2O，氫氧化鋁開始脫水的溫度和最大吸熱峰因氫氧化鋁粒度和分布、加熱條件和雜質(zhì)含量的不同而不同。因此，選擇氫氧化鋁作為阻燃劑時(shí)，應(yīng)根據(jù)聚合物基體材料的熱分解溫度和成型加工溫度的要求來選擇氫氧化鋁的質(zhì)量指標(biāo)。
