氫氧化鋁是一種具有環境性和使用性 的無毒、無公害的無機阻燃劑,其消耗量在所有的阻 燃劑中穩居,目前ATH的消耗量約為 220 kt以上,占阻燃劑總耗量的50%,占無機阻燃劑 總耗量的75%。
據統計在2000年到2010年間,ATH用量的年平均增長速度達65%,高于所有其他 類型的阻燃劑,美國是應用阻燃劑數量大的國家, 已超過50多個生產廠家和100種阻燃劑產品,中國 同先進國家比較差距較大,主要是產量低、品種少, 作為無機阻燃劑,氫氧化鋁在阻燃劑行業中的應用也僅僅是開始。
由于缺乏超細化工品種,導致產品 質暈較差,科技含量較低,僅適用于建筑交通技術要 求不高的領域,在對阻燃劑性能要求較高的電子工 業、航空等高科技領域中的應用則較少,中國阻燃劑 市場目前還處于需大于供的局面,是發展氫氧化鋁 作阻燃劑的大好時機,關鍵是開發研究性能的 新產品。
1.氧化銻
氧化銻本身不是阻燃劑,只有與鹵素協同作用時才能構成一種非常有效的阻燃體系。氧化銻通常是用鹵化物進行活化。鹵化物受熱分解釋放出氫鹵酸或鹵素,此分解產物再與氧化銻反應產生出三鹵化銻或鹵氧化銻,這些銻的氧化物才起到阻燃作用。
2.水合氧化鋁
它在塑料加工過程中有三重作用:一是它在燃燒過程中三個結晶水汽化帶走大量的熱,使燃燒表面降溫,同時水蒸氣又覆蓋在火焰周圍,達到阻燃效果又不產生有毒有害氣體;二是它帶有三個結晶水,可以使塑料制品有抗靜電能力;三是它在塑料中作為填充材料大大降低了塑料制品的成本。
3.氫氧化鎂
水合氫氧化鎂有很多優點,但它起始分解溫度低,在材料加工過程中容易出現脫水現象。而氫氧化鎂的起始分解溫度比水合氫氧化鋁高得多,熱穩定性好,特別適宜與加工溫度較高的聚烯烴塑料。
氫氧化鎂的阻燃機理:一是阻燃劑分解后會產生較重的不燃氣體或高沸點液體覆蓋與聚合物表面,隔絕氧和可燃物的擴張;二是阻燃劑產生的不燃氣體,沖淡了燃區可燃氣體的濃度和氧的濃度;三是阻燃劑的吸熱或升華能夠降低高聚物表面溫度,使之難燃或減緩燃燒過程。
4.硼酸鹽
目前主要是硼酸鋅產品。而低水硼酸鋅是一種性能優良的固體無機阻燃劑白色粉末狀晶體熔點為900℃,硼酸鋅有很好的阻燃和抑煙的作用,在300℃開始釋放出結晶水,在鹵素化合物存在下,生成鹵化硼,鹵化鋅,抑制和捕獲游離的羥基,阻止燃燒連鎖反應,同時形成固相覆蓋層,隔絕燃燒物表面空氣,阻止火焰繼續燃燒并能發揮消煙滅弧的作用。硼酸鋅阻燃劑很少單獨使用,一般要同氧化銻配合再與含鹵阻燃劑并用。