氫氧化鋁作為阻燃劑單獨使用時,一般金屬氧化物的阻燃效率低,通常其填充量要在40%以上才能滿足實際的阻燃要求,高添加量才能獲適中的阻燃性。氫氧化鋁本身具有很強的極性,親水疏油,尤其是隨著粒子的超細(xì)化,其粉體極易團聚,和基材之間的結(jié)合力差,導(dǎo)致材料的加工和機械性能下降。因此,氫氧化鋁添加量高時,會使高分子材料的力學(xué)性能下降、加工性變差。改良的方法是選擇性能優(yōu)良的表面改性劑,對氫氧化鋁進(jìn)行表面改性,提高其失水溫度,從而能承受一般塑料的加工溫度,進(jìn)一步拓寬氫氧化鋁的應(yīng)用范圍。另一個方法是使粒子的表面活性提高,改善分散性,提高粒子與高分子材料相容性,改進(jìn)阻燃劑效果及抗沖擊性能與熱性能。
現(xiàn)在常用的改性方法有:(1)采用硬脂酸對其進(jìn)行物理—化學(xué)吸附改性;(2)采用鈦酸酯、鋁酸酯等偶聯(lián)劑對其表面進(jìn)行改性;(3)采用烷基酚醛樹脂、丁腈橡膠等對其進(jìn)行表面的原位組合化學(xué)改性。
納米氫氧化鋁不僅可以增加阻燃性能,并且能改善聚合物制品的表面光潔度和力學(xué)、電學(xué)性能,增強其抗漏電、耐電弧和耐磨損能力,還能消煙和減少材料燃燒時腐蝕氣體的生成量。此外,與其它阻燃劑復(fù)合使用的效果更為理想,具有廣闊的應(yīng)用前景。
氫氧化鋁分為結(jié)晶的和無定型的兩種,作為阻燃填充劑使用的大多數(shù)為α結(jié)構(gòu)的氫氧化鋁,常用α—AI(OH)3表示,又叫α—三水氧化鋁,都是采用拜爾法或燒結(jié)法生產(chǎn)的:已有大量的研究報道氫氧化鋁較好地應(yīng)用于聚合物阻燃材料中。氫氧化鋁是質(zhì)干而輕的粉末,當(dāng)它應(yīng)用于聚烯烴中時,不揮發(fā)、不滲出;制品遭受電弧作用時,具有抗電弧和抗磁的優(yōu)異性能,在聚烯烴中分散性好,當(dāng)加入量較多時,不易出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象;在壓延機輥筒上具有自潔作用,可防止黏附,成型加工性能好;分解所生成的A12O3能阻滴,促進(jìn)炭化,阻燃效果好。同時ATH也是一種良好的煙氣抑制劑。