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提高氢氧化铝阻燃效果的途径

2014年03月15日 17:32   化工日常

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提高氢氧化铝阻燃效果的途径
     
表面改性可以显著的提高超细氢氧化铝填充PVC体系的性能,增进氢氧化铝填料在有机高聚物中的润湿分散性,增强了与高聚物基料的向容性和结合力,从而提高了复合材料的力学性能,目前人们对ATH一般都对氢氧化铝进行表面处理及与其他阻燃剂混合使用,以减少ATH用量,提高阻燃效果,目前ATH主要的改进方法有以下几种。 
     1、
表面改性
     
无机阻燃剂具有较强的极性及亲水性,同非极性聚合物材料间相容性差,界面难以形成良好的结合。为了改善ATH与聚合物间的粘结力和界面亲和性,采用偶联剂对ATH阻燃剂进行表面处理是最为行之有效的方法之一。氢氧化铝颗粒经表面处理后还可以改善与树脂的相容性,阻燃剂可很好地分散在树脂中,同时耐热温度也提高至330℃,因而适用于PE, PP, EVA(乙烯/乙酸乙烯醋共聚物)及加工温度高的工程塑料PBT(聚对苯二甲酸丁二醇醋)PA(尼龙)ATH常用的偶联剂是硅烷和钦酸醋类。经硅烷处理后的ATH阻燃效果好,能够有效提高聚醋的弯曲强度和环氧树脂的拉伸强度;经乙烯基一硅烷处理的ATH,可用于提高交联乙烯一醋酸乙烯共聚物的阻燃性、耐热性、抗湿性。钦酸醋偶联机和硅烷偶联剂可以并用,能产生协同效应。其他如硅烷乙基酮、异氰酸醋和含磷钦酸盐等,也可作为AI (OH) 3表面处理的偶联剂。 
     2、
与无机阻燃剂的协同效应 
   
少量的阻燃增效剂可以显著改善ATH填充体系的性能,如提高阻燃剂、抑制滴落、改善性能。与ATH起协同作用的无机阻燃剂范围很广泛,主要有以下3种类型。金属氧化物。ATH可与诸多金属氧化物产生协同作用,曾有文献报道ATH能与Ni, Zn, Mn, Zr, Sb, Fe, Ti的氧化物并产生协同效应。其中,Fe, Sb的氧化物对提高阻燃效率和分散性作用较为突出.硼化物。ATH能与硼酸按、硼砂、偏硼酸钡等起协同作用,效果良好且应用广泛的硼酸锌(Zn3 (B03)2•3H20 )可以促进材料燃烧时碳化和具有抑烟作用。如在乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)中硼酸锌和ATH并用,在500℃以上能形成坚硬的类似陶瓷的残渣,燃烧余物为脆性易落灰烬,不能燃烧。 碱土金属氢氧化物。碱土金属氢氧化物主要指Mg (OH) 2. ATH的分解温度为200℃,Mg(OH)2的分解温度为430cC,将两者并用可以弥补ATH因其分解温度较低而导致材料阻燃性能下降的缺陷,并且可以使复合阻燃剂在材料氧化分解中一直具有较好的阻燃效果。通过试验发现:ATHMg (OH) 2二者协同混合使用,在235455℃范围内均存在脱水吸热反应,可以在较宽范围内抑制高分子材料的燃烧。


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