¿Cómo mejorar la estabilidad térmica del hidróxido de aluminio?
Se puede ver una gran cantidad de materiales poliméricos orgánicos en todas partes en la vida, de hecho, la mayoría de ellos son peligros ocultos del fuego.Para evitar esta posibilidad, es necesario realizar un tratamiento retardante de llama a estos materiales poliméricos inflamables.
Para los materiales poliméricos, la adición de retardante de llama es una de las formas más efectivas de tratamiento retardante de llama.Polvo de hidróxido de aluminio es uno de los retardadores de llama ecológicos más importantes en la industria electrónica, química, cables, plásticos, caucho y otras industrias. Tiene muchas funciones como retardante de llama, eliminación de humos, llenado, etc.Su principio ignífugo es el siguiente:
① acción endotérmica.El fuego puede ser absorción de calor deshidratada, inhibir el aumento de temperatura del polímero;
② Dilución.Con el relleno de Al (OH) 3, la concentración de polímero inflamable disminuyó.El vapor de agua liberado por la deshidratación de Al (OH) 3 diluye la concentración de gas inflamable y oxígeno y previene la combustión.
③ Efecto de cobertura.Después Al (OH) 3 se deshidrata, se forma una película protectora de Al2O3 en la superficie del combustible, que aísla el oxígeno y puede evitar la combustión continua.
④ carbonatación.Retardante de llama en condiciones de combustión para producir sustancias fuertes libres de agua, por lo que la carbonización del plástico no es fácil de producir volátiles inflamables, a fin de evitar la propagación de la llama.
Además, la aplicación de hidróxido de aluminio en plásticos también puede mejorar la capacidad anti-ultravioleta del material, las propiedades dieléctricas y la resistencia al arco y otras características, así como mejorar el control del material formando contracción, se puede decir que el orgánico campo material "píldora de llenado grande completa".Entonces parece que el hidróxido de aluminio es invencible y puede ir de lado en el mundo de los polímeros, ¿verdad?Que no es.
De hecho, debido a la menor temperatura de descomposición del hidróxido de aluminio comenzó la descomposición (180 ~ 200 ℃), el proceso de mezcla y la descomposición térmica de los materiales poliméricos orgánicos tienen burbujas fácilmente, pueden influir en las propiedades mecánicas y la apariencia de los productos, por lo que cuando se usan como retardadores de llama Por lo general, solo son adecuados para su aplicación en materiales con temperaturas de procesamiento más bajas, lo que limita el alcance del uso de hidróxido de aluminio.Además, la baja temperatura de procesamiento afectará la eficiencia de producción del equipo de extrusión y la suavidad de la superficie de los productos.
Por lo tanto, para mejorar las propiedades de procesamiento del hidróxido de aluminio retardante de llama y materiales poliméricos orgánicos, se han desarrollado muchos métodos para mejorar la estabilidad térmica del hidróxido de aluminio, que se puede dividir principalmente en modificación del agente de acoplamiento, transferencia de fase hidrotermal, deshidratación superficial parcial. , alta purificación y súper refinamiento, y modificación del recubrimiento de superficies, etc.
1. Modificación del agente de acoplamiento
Cuando se usa silano o agente de acoplamiento de titanato para modificar la superficie del hidróxido de aluminio, la estabilidad térmica del hidróxido de aluminio se puede mejorar cuando la cantidad de agente de acoplamiento es mayor. Sin embargo, debido al alto precio del agente de acoplamiento, el costo de producción de este proceso es alto y la estabilidad térmica de los productos modificados no aumenta significativamente.
2. Transferencia de la fase hidrotermal
En comparación con el hidróxido de alúmina, la diáspora tiene una temperatura de descomposición más alta, por lo que la estabilidad térmica del hidrato de alúmina se puede mejorar en gran medida mediante un tratamiento hidrotermal para convertir el hidróxido de aluminio en diáspora.Ma Shuhua, como la preparación de hidróxido de aluminio ultrafino en las condiciones de modificación hidrotermal, aprovechar al máximo el hidróxido de aluminio en monohidrato de diáspora suave, el material modificado de la temperatura de descomposición térmica inicial puede alcanzar 340 ℃, pero la respuesta térmica del agua del equipo El requisito es alto y vale mucho menos que la descomposición suave de monohidrato de sanshui de la diáspora, la descomposición por calor endotérmica de la diáspora, lo que reduce el rendimiento del retardante de llama de hidróxido de aluminio.
3. Deshidratación parcial de la superficie
Al calentar el hidróxido de aluminio, se eliminó parte del agua unida después de calentar la superficie del hidróxido de aluminio, y el número molecular aparente del agua unida del hidrato de hidróxido de aluminio se redujo de 3 a 1,8 ~ 2,9 después del tratamiento térmico, por lo que esa parte del hidrato de hidróxido de aluminio se transformó de la estructura de la trabeauxita a la estructura de la piedra angular, mejorando así la estabilidad térmica del hidróxido de aluminio.El hidróxido de aluminio tratado con este método se puede utilizar como retardante de llama para placas de circuito impreso que deben soportar altas temperaturas de procesamiento.
Aunque la estabilidad térmica del hidróxido de aluminio se puede mejorar calentando, el grado de deshidratación no es fácil de controlar en el proceso de producción. Además, el rendimiento ignífugo del hidróxido de aluminio disminuye después de la eliminación de algo de agua cristalina y también aumenta la tasa de absorción de aceite.
4. Alta purificación y super refinamiento
El refinamiento ultrafino y la alta purificación del hidróxido de aluminio pueden aumentar el área de superficie del hidróxido de aluminio a través del refinamiento ultrafino, mejorar el efecto retardante de llama y mejorar las propiedades mecánicas y resistentes al calor de los productos del material.La alta purificación, especialmente la reducción de óxido de sodio y otras impurezas en el polvo, también puede mejorar la estabilidad térmica del retardante de llama. Los estudios han demostrado que cuando el contenido de impurezas de Na2O en Al (OH) 3 se reduce a menos del 0,2% (fracción de masa), la temperatura de descomposición térmica inicial se puede elevar a aproximadamente 240 ° C.Sin embargo, aunque el ultra-refinamiento y la alta purificación pueden mejorar efectivamente la estabilidad térmica del producto, es difícil y complicado producir hidróxido de aluminio ultrafino con bajo contenido de sodio mediante el proceso de descomposición de la solución de aluminato de sodio, lo que aumentará en gran medida el costo de producción producto.
5. Modificación del revestimiento de la superficie
La temperatura de descomposición térmica inicial del hidróxido de aluminio también puede aumentarse eficazmente revistiendo la superficie del hidróxido de aluminio con uno o más compuestos con mejor estabilidad térmica.Como el hidróxido de magnesio es un tipo de excelente rendimiento, las perspectivas de desarrollo son extremadamente los retardadores de llama inorgánicos ecológicos, su rango de descomposición es 340 ~ 490 ℃, los dos compuestos de hidróxido de aluminio pueden compensar la temperatura de descomposición más baja causada por los defectos de los pobres rendimiento, procesamiento de materiales y puede hacer el compuesto material ignífugo ha estado en proceso de descomposición por oxidación tiene un buen efecto retardante de llama.Después de recubrir hidróxido de aluminio con hidróxido de magnesio, la reacción endotérmica de deshidratación ocurre en el rango de 235 ~ 455 ℃, lo que puede inhibir la combustión de materiales poliméricos en un amplio rango de temperatura.
