氫氧化鋁是一種具有環(huán)境性和使用性 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,目前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)量大的國家, 已超過50多個(gè)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(duì)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(chǎng)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(shí)機(jī),關(guān)鍵是開發(fā)研究性能的 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(shí)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(gè)結(jié)晶水汽化帶走大量的熱,使燃燒表面降溫,同時(shí)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(gè)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(huì)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熔點(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(shí)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。
