阻燃劑是一種用于改善可燃、易燃材料燃燒性能的特殊助劑,它可以使材料具有難燃性、自熄性、和消煙性,并可有效提高材料的安全使用性能。無機阻燃劑熱穩(wěn)定性相對較好,不產生腐蝕性氣體及毒氣,對環(huán)境的影響較小等特點。相比于有機阻燃劑,無機阻燃劑更加符合環(huán)保和消防安全的要求,無機阻燃劑也是近年來大家研究的重點,市場潛力巨大。?
無機阻燃劑有氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、三氧化二銻、四硼酸鈉等,其中氫氧化鋁、氫氧化鎂是應用最為廣泛的無機阻燃劑,它具有阻燃、消煙、填充的功能,尤其是經過表面改性的超細氫氧化鋁、氫氧化鎂,還可以提高材料的力學性能。 氫氧化鋁是鋁的氫氧化物。既能與酸反應生成鹽和水又能與強堿反應生成鹽和水,因此也是一種兩性氫氧化物。它的應用也越來越廣泛,在進行使用時,填料是它發(fā)揮作用的重要組成部分。那么什么是填料呢,下面說一下。1、氫氧化鋁特性國內外市場上作為阻燃劑用的氫氧化鋁,主要是α-Al (OH) 3 ,通常狀態(tài)下是一種白色粉末,物理性質和化學化學性質穩(wěn)定,耐熱,不吸潮,粒度可按需要加工生產,無毒無害,熟化時白度不變,在受熱時反應生成氧化鋁和水。在阻燃過程中環(huán)保安全,不會產生毒氣,對橡膠等制品具有補強作用,反應過程吸熱降溫作用突出。?
2、氫氧化鋁的阻燃機理(1)反應吸熱上面我們講到,氫氧化鋁受熱反應生成氧化鋁和水,這個反應是一個吸熱反應。在此過程中,不但吸收了熱量延緩了聚合物的燃燒,同時反應放出的水蒸氣稀釋了可燃氣體和氧氣,還會參加冷凝相的反應。(2)稀釋作用除了(1)中所提到的水蒸氣能稀釋可燃性氣體和氧氣外,由于氫氧化鋁還起到了填充作用,導致單位體積內的聚合物減少,而填充的氫氧化鋁起到了稀釋作用。(3) 覆蓋作用反應生成的氧化鋁和其它碳化物一起形成了一個阻燃屏障,抑制了火焰的蔓延。(4) 碳化作用阻燃劑在燃燒條件下產生強烈脫水性物質,使塑料碳化而不易產生可燃性揮發(fā)物,從而阻止火焰蔓延。 在化學工程中,填料指裝于填充塔內的惰性固體物料,在化工產品中,填料又稱填充劑,是指用以改善加工性能、制品力學性能并降低成本的固體物料。?
1.氫氧化鋁填料應用在涂料中已經有幾世紀,目前其主要是用于二氧化鈦-鈣復合顏料中的鈣組分,氫氧化鋁填料在立德粉和硫化鋅顏料中也有少量的應用。 2.氫氧化鋁填料不溶在水,對大部份油性樹脂涂料的基料具有惰性,氫氧化鋁填料其對稀酸類敏感。 3.氫氧化鋁填料在約650℃完全脫水,成為無水物,也叫作“燒死”的硫酸鈣,以此形式應用在上述幾種復合顏料中。 4.氫氧化鋁填料很少作為一種單獨的顏料使用,主要是因為它們在水中的溶解度和對水的敏感性。 5.氫氧化鋁填料這一性質有利于碳酸鈣在許多室內涂料中的應用,如底漆、半光漆等,在高光漆、噴漆、以及許多其它工業(yè)涂料中也有一定的應用。