Metoda poprawy stabilności termicznej środka opóźniającego płomień wodorotlenku aluminium

1 Charakterystyka środka opóźniającego płomień wodorotlenku aluminium

Hydroksyd aluminium stosowany jako środek opóźniający płomień to głównie hydroxid α-aluminiowy, często wyrażany jako α-A1 ((OH)₃, który należy do systemu monoklinicznego i jest krystalicznym lub amorficznym białym proszkiem.₂O₃i H₂O przy podgrzaniu. Wchłanianie ciepła mierzone w zakresie 240 ~ 500 °C wynosi 1967,2 kJ / kg. Ciepło wchłaniane podczas procesu rozkładu jest głównym powodem jego efektu opóźniającego płomień.

Spośród wszystkich środków opóźniających płomień, wykorzystanie wodorotlenku glinu stanowi ponad 40%, głównie dlatego, że wodorotlenek glinu opóźniający płomień ma następujące zalety:właściwości tłumiące dym i wypełniające, i nie wytwarza wtórnego zanieczyszczenia; ma wysoką białość i niską moc pokrycia barwników; ma umiarkowaną odporność na zużycie i dobrą wydajność formowania i obróbki;może wytwarzać działanie synergiczne opóźniające płomień z różnymi innymi substancjami; jest bogaty w źródła i niski w cenie.

Jako środek opóźniający płomień wodorotlenek glinu ma wiele doskonałych właściwości, ale ma również pewne wady, głównie: (1) słaba skuteczność opóźniająca płomień, duża ilość dodatku;(2) silna biegunowość i wodopochodność3) niska temperatura odwodnienia, główna reakcja odwodnienia jest zakończona w zakresie 200-320°C.Temperatura mieszania i formowania wielu termoplastów i gum wysokotemperaturowych przekracza 220°CW związku z tym, jeśli w trakcie przetwarzania dodano wodorotlenek aluminium, odwodni się i powstają bąbelki, co wpływa na właściwości mechaniczne produktu.Słaba stabilność termiczna wodorotlenku aluminium zawsze była głównym powodem jego ograniczonego stosowania w materiałach gumowych i tworzyw sztucznych o wysokiej temperaturzeJest to również jeden z gorących tematów w dziedzinie badań nad materiałami opóźniającymi płomień w ostatnich latach.

2 Metody poprawy stabilności termicznej wodorotlenku glinu

Słaba stabilność termiczna wodorotlenku aluminium jest jednym z jego wad jako środka opóźniającego płomień.

2.1 Powłoka powierzchni

Po powleczeniu powierzchni na powierzchni wodorotlenku aluminium może powstać warstwa powleczania, która może w pewnym stopniu poprawić stabilność termiczną wodorotlenku aluminium.Po pokryciu wodorotlenkiem aluminium, szybkość dyfuzji pary wodnej zmniejsza się podczas rozkładu termicznego, co może opóźnić reakcję rozkładu.stężenie cząsteczek wody na powierzchni rdzenia wodorotlenku aluminium wzrasta, czyli równoważne ciśnienie częściowe pary wodnej reakcji rozkładu wodorotlenku aluminium wzrasta, a temperatura rozkładu odpowiednio wzrasta.

powłoka powierzchniowa wodorotlenku aluminium odnosi się do stosowania niektórych substancji zawierających elementy takie jak P, N, Ti, Zr, Si, Mg, Ca itp. jako modyfikatorów,które reagują z wodorotlenkiem aluminium w określonym układzie (reakcja fizyczna lub reakcja chemiczna), lub reaguje z niektórymi substancjami w systemie w celu utworzenia warstwy powłoki na powierzchni wodorotlenku aluminium.

Wang Jianli i in. used newly generated wet aluminum hydroxide as the core material and used a special process to evenly deposit magnesium hydroxide on the surface of aluminum hydroxide in a heterogeneous nucleation manner/Tworzący jądro z wodorotlenku magnezu /powierzchniową powłokę z tlenku aluminium.Początkową temperaturę rozkładu termicznego przygotowanego kompozytowego środka opóźniającego płomień z aluminium i magnezu można podnieść do 260°CPo napełnieniu polimerami organicznymi wskaźnik tlenu może osiągnąć 33, osiągając poziom opóźnienia płomienia.Po wypełnieniu produktu polimerami organicznymiPo tym jak Zhou Xiangyang i in. zastosowali modyfikator kompozytowy PNC do wodorotlenku aluminium z mokrą powłoką,początkowa temperatura utraty wody w wodorotlenku glinu zwiększona o 21°C, a jednocześnie zwiększono rozproszenie proszku. Inorganic-organic multi-layer coating modification or organic-organic multi-layer coating modification is a comprehensive surface modification treatment method that can not only improve the surface properties of aluminum hydroxide, ale również znacząco poprawić stabilność termiczną wodorotlenku aluminium.

Proces obróbki powłoki powierzchniowej wodorotlenkiem aluminium jest prosty, a koszty obróbki są niskie.Niedogodnością jest to, że zakres zwiększania temperatury rozkładu wodorotlenku glinu jest ograniczony.

2.2 Obróbka związkami chemicznymi

Chemiczne łączenie wodorotlenku aluminium odnosi się do metody chemicznego łączenia się z innymi substancjami w określonych warunkach w celu utworzenia nowych substancji.Jest to skuteczna metoda zwiększania temperatury rozkładu wodorotlenku aluminium. Reakcja między wodorotlenkiem aluminium a kwasem oksalicznym może wytworzyć podstawowy oksalat aluminium.Jego właściwości opóźniające płomień są podobne do wodorotlenku aluminiumZe względu na poprawę stabilności termicznej ma dobre właściwości i może być stosowany do nylonu, PBT, PET i innych polimerów.Kwas fosforanowy reaguje z wodorotlenkiem aluminium w celu utworzenia pentawalentnego fosforanu aluminium, który nadal ma dobrą stabilność termiczną w temperaturze przekraczającej 350°C. Fosfat aluminium ma bardzo dobry działanie opóźniające płomień na polimery zawierające tlen, takie jak poliester termoplastyczny,PBTTylko 15% ~ 20% może sprawić, że wskaźnik tlenu osiągnie ponad 40%.Zestawienie chemiczne wodorotlenku glinu może znacząco poprawić stabilność termiczną wodorotlenku glinuW tym samym czasie trudne jest zastosowanie niektórych metod chemicznych w dużej skali.

2.3 Oczyszczanie o wysokiej czystości

Wysoka oczyszczalność odnosi się do poprawy czystości wodorotlenku aluminium i zmniejszenia zawartości nierozpuszczalnych substancji jonowych w wodorotlenku aluminium, zwłaszcza Na_{2 O, tak że}ułamek masy Na_{2O jest mniejszy niż 0,2%.}Produkt ma niską zawartość Na₂O zawartość, jest ultracienkie, ma dużą powierzchnię właściwą i ma doskonałe właściwości elektryczne.Wysoka oczyszczalnia wodorotlenku aluminium może znacząco zwiększyć temperaturę rozkładu wodorotlenku aluminium i zwiększyć niektóre specjalne właściwości środków opóźniających płomieńJednakże metoda ta jest trudna do przygotowania produktów, kosztuje dużo i ma ograniczoną skalę zastosowań.

2.4 Leczenie częściowego odwodnienia

Po podgrzaniu wodorotlenku glinu, usunięcie części wody chemicznej, zmniejszenie liczby molekularnej wody chemicznej,a część wodorotlenku aluminium przekształca się z struktury typu gibbsytu w strukturę typu boehmityPo częściowym odwodnieniu wodorotlenku glinu, a następnie zmodyfikowaniu materiałem organicznym, otrzymany produkt ma wysoką stabilność termiczną,nie jest higroskopowa, ma dobrą kompatybilność z materiałami polimerowymi.który w pewnym stopniu zmniejszy jego właściwości oporowe.

3 Wniosek

Hydroksid aluminium jest środkiem opóźniającym płomień o doskonałych właściwościach kompleksowych, a jego słaba stabilność termiczna jest jednym z jego wad.Metody poprawy stabilności termicznej wodorotlenku glinu obejmują powłokę powierzchniowąNajczęściej badane są powłoki powierzchniowe, a proces powłoki powierzchniowej jest elastyczny.Można go połączyć z istniejącym procesem przygotowania aluminiowego wodorotlenku opóźniacza płomienia, a także może istnieć jako odrębny proces. Metoda ta nie zmienia struktury krystalicznej aluminiowego tlenku tlenku, ale tylko dodaje warstwę powłoki na jego powierzchni,który może w pewnym stopniu poprawić stabilność wodorotlenku aluminiumLeczenie chemiczne kompozytu całkowicie zmienia strukturę krystaliczną wodorotlenku aluminium, skutecznie poprawia stabilność termiczną wodorotlenku aluminium,i koszty przetwarzania są stosunkowo wysokieNiskokosztowy kompozyt chemiczny w celu poprawy stabilności termicznej wodorotlenku aluminium jest kierunkiem, który należy wzmocnić.