淺析無鹵阻燃劑—氫氧化鋁的技術(shù)發(fā)展方向

超細氫氧化鋁作為無機阻燃劑的典型代表，其消費量占無機阻燃劑的總量80%。與其他的無機阻燃劑相比，超細氫氧化鋁的優(yōu)勢主要是：優(yōu)異的阻燃抑煙性能、良好的絕緣性能、高白度、適用面廣等。然而缺點是與有機聚合物特別是非極性聚烯烴的相容性差，界面結(jié)合力小，填充量的增加直接導致復合材料加工性能和機械性能下降。為解決上述核心問題，超細氫氧化鋁阻燃劑的技術(shù)發(fā)展方向主要為：

①粒徑分布集中化

不同粒徑的超細氫氧化鋁阻燃劑具有不同的性能參數(shù)指標，直接影響下游高分子材料的加工和使用性能。超細氫氧化鋁產(chǎn)品的粒徑正態(tài)分布的標準差越小，性能表現(xiàn)越一致，下游高分子材料的加工和使用性能越均勻穩(wěn)定。

因此在生產(chǎn)超細氫氧化鋁的過程中，最重要的考量因素是粒徑分布的集中度。如何在微米甚至納米級別嚴格控制粉體的粒徑分布，且在不同批次間保持連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，是超細氫氧化鋁阻燃劑生產(chǎn)企業(yè)面臨的重要難題。因此，粒徑分布 集中化是超細氫氧化鋁阻燃劑的主要發(fā)展方向之一。

②粒度納米化

進一步降低超細氫氧化鋁的粒徑大小，具有顯著效果：

a.同等使用量下，超細氫氧化鋁阻燃劑的粒度越細，可以提高阻燃效果；

b.超細無機剛性粒子可在高分子材料中起到增韌增強效果，改善材料的力學性能；

c.超細氫氧化鋁能夠增加與聚合物基體之間的接觸面積，增強兩者間的相互作用，改善兩者相容性和產(chǎn)品的力學性能。粒度納米化導致粉體嚴重團聚，影響超細氫氧化鋁在下游產(chǎn)品的應(yīng)用性能，如何實現(xiàn)超細氫氧化鋁納米粉體的高度分散化是技術(shù)難點，通過特殊的解聚技術(shù) 或表面改性技術(shù)以實現(xiàn)納米粉體的分散。

③材料表面改性化

表面改性指的是采用一定方法對超細氫氧化鋁的表面進行處理、修飾及加工，有目的的改變其表面的物理、化學性質(zhì)，以滿足加工及應(yīng)用需求。

通過表面改性，可以改變粒子表面的電性、磁性、表面張力及空間位阻等，提高其在介質(zhì)中的分散性，進而提升其與下游高分子材料的相容性，減輕或消除由于添加超細 氫氧化鋁而導致的下游高分子材料脆化或性能下降的情形，從而大大拓展超細氫氧化鋁阻燃劑的下游應(yīng)用范圍。

目前主要的改性方向有兩大類，一類是偶聯(lián)劑處理，一類是表面活性劑處理。偶聯(lián)劑處理是指采用偶聯(lián)劑進行表面改性。表面活性劑處理是指用陰離子、陽離子型表面活性劑如高級脂肪酸、酯類、醇類等進行表面改性。

④阻燃復配協(xié)同化

不同類型的阻燃劑具有不同的優(yōu)勢特征，為更好的適應(yīng)下游材料制品的需求，多種阻燃劑的復配協(xié)同就成為重要的研究課題之一。目前，與磷氮系、氫氧化鎂等阻燃劑的復配協(xié)同技術(shù)是超細氫氧化鋁阻燃劑的重要研發(fā)方向。

⑤產(chǎn)品成分高純化

超細氫氧化鋁阻燃劑產(chǎn)品的純度直接影響其性能表現(xiàn)，雜質(zhì)（尤其是氧化鐵和氧化鈉）的存在會降低下游高分子材料的絕緣性和熱穩(wěn)定性。因此，不斷提高超細氫氧化鋁阻燃劑的純度也是行業(yè)的重要發(fā)展方向之一。

⑥提高熱穩(wěn)定性

普通氫氧化鋁的分解溫度較低，通常在 180℃-220℃間即開始脫除結(jié)晶水，加工過程中溫度過高時氫氧化鋁會脫水并形成氣泡，影響下游產(chǎn)品的力學性能。因此提高超細氫氧化鋁的熱穩(wěn)定性成為行業(yè)未來的重要發(fā)展方向之一。

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