阻燃剂是一种用于改善可燃、易燃材料燃烧性能的特殊助剂,它可以使材料具有难燃性、自熄性、和消烟性,并可有效提高材料的安全使用性能。无机阻燃剂热稳定性相对较好,不产生腐蚀性气体及毒气,对环境的影响较小等特点。相比于有机阻燃剂,无机阻燃剂更加符合环保和消防安全的要求,无机阻燃剂也是近年来大家研究的重点,市场潜力巨大。
无机阻燃剂有氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、三氧化二锑、四硼酸钠等,其中氢氧化铝、氢氧化镁是应用最为广泛的无机阻燃剂,它具有阻燃、消烟、填充的功能,尤其是经过表面改性的超细氢氧化铝、氢氧化镁,还可以提高材料的力学性能。 氢氧化铝是铝的氢氧化物。既能与酸反应生成盐和水又能与强碱反应生成盐和水,因此也是一种两性氢氧化物。它的应用也越来越广泛,在进行使用时,填料是它发挥作用的重要组成部分。那么什么是填料呢,下面说一下。1、氢氧化铝特性国内外市场上作为阻燃剂用的氢氧化铝,主要是α-Al (OH) 3 ,通常状态下是一种白色粉末,物理性质和化学化学性质稳定,耐热,不吸潮,粒度可按需要加工生产,无毒无害,熟化时白度不变,在受热时反应生成氧化铝和水。在阻燃过程中环保安全,不会产生毒气,对橡胶等制品具有补强作用,反应过程吸热降温作用突出。
2、氢氧化铝的阻燃机理(1)反应吸热上面我们讲到,氢氧化铝受热反应生成氧化铝和水,这个反应是一个吸热反应。在此过程中,不但吸收了热量延缓了聚合物的燃烧,同时反应放出的水蒸气稀释了可燃气体和氧气,还会参加冷凝相的反应。(2)稀释作用除了(1)中所提到的水蒸气能稀释可燃性气体和氧气外,由于氢氧化铝还起到了填充作用,导致单位体积内的聚合物减少,而填充的氢氧化铝起到了稀释作用。(3) 覆盖作用反应生成的氧化铝和其它碳化物一起形成了一个阻燃屏障,抑制了火焰的蔓延。(4) 碳化作用阻燃剂在燃烧条件下产生强烈脱水性物质,使塑料碳化而不易产生可燃性挥发物,从而阻止火焰蔓延。 在化学工程中,填料指装于填充塔内的惰性固体物料,在化工产品中,填料又称填充剂,是指用以改善加工性能、制品力学性能并降低成本的固体物料。
1.氢氧化铝填料应用在涂料中已经有几世纪,目前其主要是用于二氧化钛-钙复合颜料中的钙组分,氢氧化铝填料在立德粉和硫化锌颜料中也有少量的应用。 2.氢氧化铝填料不溶在水,对大部份油性树脂涂料的基料具有惰性,氢氧化铝填料其对稀酸类敏感。 3.氢氧化铝填料在约650℃完全脱水,成为无水物,也叫作“烧死”的硫酸钙,以此形式应用在上述几种复合颜料中。 4.氢氧化铝填料很少作为一种单独的颜料使用,主要是因为它们在水中的溶解度和对水的敏感性。 5.氢氧化铝填料这一性质有利于碳酸钙在许多室内涂料中的应用,如底漆、半光漆等,在高光漆、喷漆、以及许多其它工业涂料中也有一定的应用。