無機(jī)阻燃劑氫氧化鋁 

氫氧化鋁用途

　　1、各種鋁化物原料、塑料、橡膠等易燃材料的阻燃添加劑、人造大理石填料、造紙、表面色料、涂料、牙膏基材、氟化鹽、人造瑪瑙、玻璃馬賽克、建筑材料速凝填充劑、SMC\BMC模塑材料填充、橡塑材料填充等。

　　2、活性的氫氧化鋁可改善氫氧化鋁與樹脂的結(jié)合性和加工性，使之兼具阻燃和填充雙重性能，因而在塑料、橡膠等高級復(fù)合材料中添加本產(chǎn)品，不光使產(chǎn)品具有阻燃消煙效果，而且抗漏電，耐電弧，耐磨性能增強(qiáng)。可廣泛用于電工LDPE電纜料、橡膠、電線電纜絕緣層、護(hù)套層，BMC模塑材料、橡塑材料、保溫材料、傳送帶、覆銅板、基材等。

　　包 裝外編覆膜袋，每袋凈重40kg或25kg或根據(jù)具體要求定制。

　　運(yùn) 輸為非危險品，運(yùn)輸過程中防止受潮、雨淋和包裝破損。

　　貯 存在干燥通風(fēng)的庫房內(nèi)。

氫氧化鋁是一種具有環(huán)境安全性和使用安全性 的無毒、無公害的無機(jī)阻燃劑，其消耗量在所有的阻 燃劑中穩(wěn)居首位，目前全球ATH的消耗量約為 220 kt以上，占阻燃劑總耗量的50%，占無機(jī)阻燃劑 總耗量的75%。
據(jù)統(tǒng)計(jì)在2000年到2010年間，ATH用量的年平均增長速度達(dá)65%，高于所有其他 類型的阻燃劑，美國是應(yīng)用阻燃劑數(shù)量最大的國家， 已超過50多個生產(chǎn)廠家和100種阻燃劑產(chǎn)品，中國 同先進(jìn)國家比較差距較大，主要是產(chǎn)量低、品種少， 作為無機(jī)阻燃劑，氫氧化鋁在阻燃劑行業(yè)中的應(yīng)用也僅僅是開始。
由于缺乏超細(xì)化工品種，導(dǎo)致產(chǎn)品 質(zhì)暈較差，科技含量較低，僅適用于建筑交通技術(shù)要 求不高的領(lǐng)域，在對阻燃劑性能要求較高的電子工 業(yè)、航空等高科技領(lǐng)域中的應(yīng)用則較少，中國阻燃劑 市場目前還處于需大于供的局面，是發(fā)展氫氧化鋁 作阻燃劑的大好時機(jī)，關(guān)鍵是開發(fā)研究性能高效的 新產(chǎn)品。

1.氧化銻

氧化銻本身不是阻燃劑，只有與鹵素協(xié)同作用時才能構(gòu)成一種非常有效的阻燃體系。氧化銻通常是用鹵化物進(jìn)行活化。鹵化物受熱分解釋放出氫鹵酸或鹵素，此分解產(chǎn)物再與氧化銻反應(yīng)產(chǎn)生出三鹵化銻或鹵氧化銻，這些銻的氧化物才起到阻燃作用。

2.水合氧化鋁

它在塑料加工過程中有三重作用：一是它在燃燒過程中三個結(jié)晶水汽化帶走大量的熱，使燃燒表面降溫，同時水蒸氣又覆蓋在火焰周圍，達(dá)到阻燃效果又不產(chǎn)生有毒有害氣體；二是它帶有三個結(jié)晶水，可以使塑料制品有抗靜電能力；三是它在塑料中作為填充材料大大降低了塑料制品的成本。

3.氫氧化鎂

水合氫氧化鎂有很多優(yōu)點(diǎn)，但它起始分解溫度低，在材料加工過程中容易出現(xiàn)脫水現(xiàn)象。而氫氧化鎂的起始分解溫度比水合氫氧化鋁高得多，熱穩(wěn)定性好，特別適宜與加工溫度較高的聚烯烴塑料。

氫氧化鎂的阻燃機(jī)理：一是阻燃劑分解后會產(chǎn)生較重的不燃?xì)怏w或高沸點(diǎn)液體覆蓋與聚合物表面，隔絕氧和可燃物的擴(kuò)張；二是阻燃劑產(chǎn)生的不燃?xì)怏w，沖淡了燃區(qū)可燃?xì)怏w的濃度和氧的濃度；三是阻燃劑的吸熱或升華能夠降低高聚物表面溫度，使之難燃或減緩燃燒過程。

4.硼酸鹽��

目前主要是硼酸鋅產(chǎn)品。而低水硼酸鋅是一種性能優(yōu)良的固體無機(jī)阻燃劑白色粉末狀晶體�Ｈ埸c(diǎn)為900℃，硼酸鋅有很好的阻燃和抑煙的作用，在300℃開始釋放出結(jié)晶水，在鹵素化合物存在下，生成鹵化硼，鹵化鋅，抑制和捕獲游離的羥基，阻止燃燒連鎖反應(yīng)，同時形成固相覆蓋層，隔絕燃燒物表面空氣，阻止火焰繼續(xù)燃燒并能發(fā)揮消煙滅弧的作用。硼酸鋅阻燃劑很少單獨(dú)使用，一般要同氧化銻配合再與含鹵阻燃劑并用。

5.無機(jī)磷化物��

主要包括紅磷、磷酸鹽和聚磷酸銨，研究和應(yīng)用較多的為紅磷。紅磷是一種性能優(yōu)良的阻燃劑，具有高效、抑煙，低毒的阻燃效果。但在實(shí)際應(yīng)用中易吸潮、氧化，并放出劇毒氣體，而且程深紅色，在與樹脂混煉，模型等加工的過程中存在著火的危險，且與樹脂相容性差，不易分散均勻，導(dǎo)致基材的物理性能下降，因此使用受到很大限制。

經(jīng)改性和表面處理的紅磷，如在紅磷中加入金屬粉末等可抑制其氧化速度，使用硝酸銀、氯化汞、活性炭，氧化銅等可以捕捉磷化氫，從而解決了紅磷塑料的毒性問題，把石蠟油、氯化石蠟，有機(jī)硅酮等添加到紅磷里可以減少粉塵。

紅磷的微膠囊化技術(shù)表面處理最有效的手法，其制備方法是將液體、固體，或氣體囊心物質(zhì)分細(xì)，然后以這些微粒為核心，使聚合物成膜材料在其上沉積涂層，形成一層薄膜，將囊心微粒包裹。由于微膠囊能保護(hù)物質(zhì)免受環(huán)境的影響，改變物質(zhì)重量，狀態(tài)或表面性能，隔離活性成分，降低揮發(fā)性和毒性等多重作用，所以將該技術(shù)用于無機(jī)阻燃劑，就可以防止無機(jī)阻燃劑遷移，提高阻燃效果，改善阻燃穩(wěn)定性等。

 新型無機(jī)阻燃劑的發(fā)展近況

 阻燃劑是塑料加工的重要助劑之一，它可以使塑料具有難燃性、自熄性和消煙性，從而提高塑料產(chǎn)品的安全性能。就產(chǎn)量和用量來看，目前阻燃劑已成為僅次于增塑劑的塑料助劑，全球阻燃劑消費(fèi)量已超過100萬噸。
    氫氧化鋁阻燃劑(ATH)
    氫氧化鋁 (簡稱ATH) 阻燃劑，具有無毒、穩(wěn)定性好，高溫下不產(chǎn)生有毒氣體，還能減少塑料燃燒時的發(fā)煙量等優(yōu)點(diǎn)，而且價格低廉，來源廣泛。氫氧化鋁的脫水吸熱溫度較低，約為235~350℃,因此在塑料剛開始燃燒時的阻燃效果顯著。ATH在添加量為40％時，可顯著減緩PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙稀)及ABS(丙稀腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)等的熱分解溫度，具有良好的阻燃及降低發(fā)煙量的效果。添加50%的氫氧化鋁的聚烯烴，在日本主要用于制作食品包裝材料，添加60％氫氧化鋁的阻燃聚烯烴可用作建筑材料及汽車、船舶的內(nèi)部裝飾材料。
    普通氫氧化鋁阻燃劑主要問題是所需填充量大，否則就無良好的阻燃效果，但填充量大必然導(dǎo)致樹脂混煉和成型時物料的流動性差，影響材料的加工性能和機(jī)械性能。Alcoa公司開發(fā)出了新型的超細(xì)氫氧化鋁阻燃劑，其粒徑小至0.2～0.5mm，這種產(chǎn)品與普通型號氫氧化鋁的阻燃效果相同，添加量卻可大大減少，因此不會影響塑料產(chǎn)品的其它性能。氫氧化鋁顆粒經(jīng)表面處理后還可以改善與樹脂的相容性，例如Solem公司的Zerogen 15阻燃劑可很好地分散在樹脂中，同時耐熱溫度也提高至330℃，因而適用于PE、PP、EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)及加工溫度高的工程塑料PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)和PA(尼龍)。
    氫氧化鎂阻燃劑（MDH）
    氫氧化鎂(簡稱MDH)阻燃劑具有良好的阻燃效果，同時還能夠減少塑料燃燒時的發(fā)煙量，起到抑煙劑的作用。氫氧化鎂還具有安全無毒，高溫加工時熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。氫氧化鎂填充的塑料材料表面光潔明亮，色澤美觀大方。將氫氧化鎂阻燃劑用于PP塑料，添加量為50％時即具有良好的阻燃效果。在適量添加時，氫氧化鎂還是PP材料的高效消煙填料。但是氫氧化鎂分解溫度較高，在340~490℃左右，吸熱量也較小，因此對抑制材料溫度上升的性能比氫氧化鋁差，對聚合物的炭化阻燃作用卻優(yōu)于氫氧化鋁。因此兩者復(fù)合使用，互為補(bǔ)充，其阻燃效果比單獨(dú)使用更好。
氫氧化鎂阻燃劑同樣有所需填充量大的缺點(diǎn)，大量的氫氧化鎂阻燃劑會降低塑料制品的強(qiáng)度以及其他性能。其次氫氧化鎂的耐酸性差，在酸中會很快溶解，也容易受乳酸影響而使制品表面留下指紋。
    目前已經(jīng)采用超細(xì)化技術(shù)，表面處理等技術(shù)改善了氫氧化鎂阻燃劑的性能，開發(fā)出一系列優(yōu)質(zhì)高效的新產(chǎn)品。如Norton Thiokal 公司對氫氧化鎂表面處理后，解決了耐酸性差的問題，還提高了阻燃劑在樹脂中的分散性能，此種產(chǎn)品填充50％－60％作為阻燃劑時，對塑料產(chǎn)品的流變性的影響仍然很小；Ventron公司開發(fā)了低粉塵，細(xì)顆粒級的氫氧化鎂，此種產(chǎn)品提高了氫氧化鎂阻燃劑的使用效率，同等阻燃效果時的填充量可有效降低。
    紅磷阻燃劑
    紅磷是一種很好的無機(jī)阻燃劑，同時還是氫氧化鋁/氫氧化鎂阻燃體系中常見的阻燃增效劑。紅磷的阻燃效率高、用量少、發(fā)煙量低、毒性小，具有非常廣范的使用范圍。尤其對含氧聚合物的阻燃效果好，對PE、PP塑料的阻燃效果稍差，但與氫氧化鎂、氫氧化鋁阻燃劑同時使用時，可以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)而起到良好的阻燃效果。
普通紅磷阻燃劑有吸潮、易著色、摩擦碰撞時易爆炸的缺點(diǎn)，目前已經(jīng)開發(fā)出顆粒用微膠囊包覆的紅磷阻燃劑，它是在紅磷微粒外包覆一層膜而使之成為膠囊，這種膠囊在加工時不會破裂，但塑料材料著火時，這層膜卻能立即融解而釋放出阻燃劑從而達(dá)到阻燃的目的。因此新型紅磷阻燃劑克服了以上幾種缺點(diǎn)，并且其阻燃效果與普通紅磷阻燃劑基本相同。微膠囊包覆方法還提高了紅磷在樹脂中的分散性能。這類產(chǎn)品的代表有Albright ＆Wilson公司的AMGARD CPS、AMGARD CRP系列，日本的RINKA系列等。國內(nèi)馬鞍山高新化學(xué)制劑廠已建成年產(chǎn)200噸/年的超細(xì)微膠囊化紅磷阻燃劑生產(chǎn)線，產(chǎn)品粒徑在12.5mm以下，阻燃效率高，粉塵含量少，無燃燒爆炸危險，產(chǎn)品還易分散在物料中。
    塑料阻燃劑的發(fā)展趨勢
    不使用含氯、溴等鹵素的阻燃劑
    由于鹵素阻燃劑在燃燒時釋放出大量的煙和有毒氣體，發(fā)達(dá)國家對其使用已經(jīng)作出了嚴(yán)格的規(guī)定。隨著生活水平的提高，人們對安全以及環(huán)保的要求也相應(yīng)地提高，國內(nèi)已有學(xué)者呼吁按照我國實(shí)際情況制定阻燃劑使用及阻燃效果測試的標(biāo)準(zhǔn)，因此國內(nèi)塑料企業(yè)應(yīng)盡早在國家出臺相應(yīng)規(guī)定以前做好準(zhǔn)備。另外中國進(jìn)入世界貿(mào)易組織后，塑料行業(yè)的各種規(guī)定也應(yīng)當(dāng)迅速與國際接軌，只有這樣，我國的產(chǎn)品才能在其它國家，尤其是發(fā)達(dá)國家得到承認(rèn)。
    使用具有抑煙效果的阻燃劑
    發(fā)煙是聚合物燃燒的基本特征，煙密度過大不僅降低環(huán)境能見度，給救災(zāi)帶來種種不便，而且煙也是火災(zāi)時最致命的因素，資料統(tǒng)計(jì)，火災(zāi)中80％的死亡是煙窒息所致。因此阻燃技術(shù)中“阻燃”和“抑煙”已相提并論。而且對某些類型的塑料材質(zhì)，如PVC而言，抑煙比阻燃更為重要。將普通阻燃劑與鉬化物復(fù)合使用，是解決消煙問題有效而經(jīng)濟(jì)的途徑。例如Climax公司開發(fā)的Moly-FR-201阻燃劑是鉬酸銨和氫氧化鋁的復(fù)合物，在PVC材料中添加5～10份，發(fā)煙量即可以減少43％。
無機(jī)阻燃劑將在一定時期內(nèi)快速發(fā)展并大量使用
    無機(jī)阻燃劑具有價格低廉，來源廣泛，無毒、無腐蝕，在燃燒時不造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)。為了減少阻燃劑的有害副作用，各國都在集中力量研制高性能無機(jī)阻燃劑。微細(xì)化、表面改性、微膠囊化的無機(jī)阻燃劑必將成為塑料行業(yè)的新寵。
總之，塑料阻燃劑的發(fā)展趨勢將是高效、抑煙性好、無毒廉價、對塑料制品使用性能影響小的阻燃劑，當(dāng)前則應(yīng)特別關(guān)注各種新型的無機(jī)阻燃劑。

氫氧化鋁可以使添加氫氧化鎂的合成材料能承受更高的加工溫度，利于加快擠塑速度，縮短模塑時間，同時亦有助于提高阻燃效率。氫氧化鎂粒徑細(xì)，對設(shè)備磨損小，利于延長加工設(shè)備使用壽命。由于氫氧化鎂與氫氧化鋁相比有許多優(yōu)點(diǎn)，因此氫氧化鎂所占比例越來越大。氫氧化鎂與同類無機(jī)阻燃劑相比，具有更好的抑煙效果。氫氧化鎂在生產(chǎn)、使用和廢棄過程中均無有害物質(zhì)排放，而且還能中和燃燒過程中產(chǎn)生的酸性與腐蝕性氣體。

氫氧化鋁和氫氧化鎂作為阻燃劑單獨(dú)使用時，用量一般在這嚴(yán)重影響了材料的機(jī)械性能。均勻分散就成為加工工程中最為重要的問題。選擇出性能優(yōu)良的表面改性劑，對氫氧化鎂的表面改性，是氫氧化鎂使用前的首要工作。目的是使粒子的表面活性提高，改善分散性，提高阻燃效果、提高與高分子材料相容性、提高抗沖擊性能與熱性能。