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氢氧化铝的表面处理技术及改性方法
氢氧化铝作为无机阻燃剂，虽然有无毒、不挥发、价廉、阻燃、消耗、填充和在燃烧时无2次污染等优点，但是其添加量必须在50%以上时，才能充分显示阻燃效果。例如阻燃电缆时，氢氧化铝的填充量达到120%-200%，这么高的填充量势必影响高聚物与无机填料的相容性和力学性能，因为氢氧化铝作为无机填料和有机高聚物在物理形态和化学结构上极不相同，两者亲和性差，如果直接填充，会造成分散不均，而且粒径较大者还会成为复合材料的应力集合点，成为材料的薄弱环节，这些不仅限制了填充剂在聚合物中的添加量，而且还严重影响了制品性能。为了解决这些问题，一般需加入适当的表面活性剂或偶联剂进行表面包覆处理，以达到提高氢氧化铝和树脂之间的应和力，改善制品的性能，增加阻燃性(在环氧树脂中，表面改性的氢氧化铝可将阻燃性从V-1级提高到V-0级)，改善加工性能，提高制品的电气性能以及降低成本。1 氢氧化铝的表面处理技术
目前氢氧化铝的表面处理主要集中在有机改性，大体可分为两类，表面活性剂处理和偶联剂处理。
1.1 表面活性剂处理
用阴离子、阳离子型表面活性剂如高级脂肪酸、酯类、醇类、酰氨类，对其表面进行改性，以达到提高氢氧化铝和树脂之间的亲和力，改善制品的性能，增加阻燃性，改善加工性能，使之同高分子材料间的相容性更好，并且进一步增强橡胶、塑料等制品的抗冲击能力。
1.2 偶联剂表面处理
用偶联剂对氢氧化铝进行表面改性是利用偶联剂分子的基团可以与氢氧化铝的表面发生羟基反应，形成化学键合，而偶联剂分子的另一端则有亲有机物性质，可以与有机高分子发生某种化学反应或机械缠绕，从而把氢氧化铝与聚合物这两种性质完全不同的材料牢固结合在一起，即借助偶联剂在氢氧化铝表面形成分子桥，把性质特殊的两种材料连接在一起，从而使之与有机高分子材料的相容性得以提高，使无筋聚合物的抗拉强度、伸长率和抗冲击性能明显提高。
氢氧化铝常用的偶联剂主要有硅烷和钛酸酯类、硅烷偶联剂中以乙烯基硅烷的处理效果较好，单烷基钛酸酯对粗粒Al(OH)3的偶联效果不如对细粒Al(OH)3偶联效果好，钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂并用可产生协同作用。另外，烷基乙烯酮、丙烯酸异氰酸酯和含磷钛酸盐也可作为Al(OH)3表面处理剂，还有新近开发的新型铝系偶联剂，如DL-411系列偶联剂，是中国偶联剂研究的重大突破。此外，有些加工助剂如硬脂酸盐、润滑剂、增塑剂等也能明显提高系统的分散性，缩短均匀时间，降低加工能耗，改善表面质量，同时氢氧化铝颗粒在树脂机体内均匀分布也能使产品的物理性能得到改善。
2 改性方法
改性方法分为干法和湿法表面改性处理。据研究，硅烷偶联剂处理阻燃剂主要有3方面的效果：1)提高与聚合物之间的润湿性能；2)增强与聚合物的粘结性；3)形成特殊的界面层，有缓和聚合物和阻燃剂之间的残余应力的作用。
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- 更新日期：2024-11-21
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