超細氫氧化鋁粉體具有阻燃、消煙、填充等功能,可與磷等多種物質產生協同阻燃效應,是一種用途廣泛的化工產品,已成為電子、化工、塑料、橡膠等行業重要的環保型阻燃劑。
超細氫氧化鋁粒度較小,表面能較高,粒子容易團聚,影響其在復合材料中的分散性。且氫氧化鋁粉體是典型的極性無機材料,與有機聚合物親和性差,界面結合力小,容易出現材料混煉、流動性差、加工性能和力學性能惡化等問題,因此需要對其進行表面改性。
表面改性工藝
目前,工業上常用的表面改性工藝主要有干法工藝、濕法工藝和復合工藝三大類。
1、干法工藝
干法改性工藝簡單靈活、投資較小,是一種應用最為廣泛的粉體表面工藝。但該工藝生產的顆粒表面難以均勻包覆改性劑,藥劑耗量較多,生產效率低。
2、濕法工藝
濕法改性工藝表面改性劑分散度好、表面包裹均勻,但需要后續過濾和干燥作業。當有機表面改性劑可水溶、水解,或前段為濕法制粉工藝而后段需要干燥時,適合用濕法改性工藝。在對化學反應后生成的漿料進行過濾和干燥之前改性,可有效改善分散性,避免物料干燥后形成硬團聚。
3、復合工藝
復合工藝可分為化學包覆、機械力化學、物理涂覆/化學包覆、無機沉淀反應/化學包覆工藝等。
目前,用于超細氫氧化鋁表面改性的改性劑主要有偶聯劑和各類表面活性劑。在對超細氫氧化鋁進行表面改性時,在水中穩定性較好的改性劑可選擇濕法改性,如有機高分子等耐水性差的改性劑可選擇干法改性。
超細氫氧化鋁應用領域
1、造紙填料
氫氧化鋁在造紙工業中主要用作表層涂料、填料以及生產不燃紙,開發和使用氫氧化鋁作為涂布用顏料主要是用于生產涂布紙及紙板、無碳復寫紙的過程。隨著超細氫氧化鋁的開發生產,氫氧化鋁在造紙行業的應用量將不斷增大。
2、阻燃劑行業
氫氧化鋁無毒且硬度適中,常溫下物理和化學性質穩定,生產成本低。氫氧化鋁分解時會大量吸熱,并在受熱分解時釋放出水蒸汽,其吸熱脫水的過程可延緩聚合物燃燒,減緩燃燒速度,因此成為一種重要的無機阻燃填充劑。
3、牙膏摩擦劑
氫氧化鋁無毒無味,軟硬適中,是一種很好的中性摩擦劑,可使用氫氧化鋁代替傳統配料白堊和磷酸二鈣制成性能良好的牙膏。氫氧化鋁因化學惰性易與牙膏中的其它配料相容,同時還具有良好的保氟功能,在藥物牙膏和其它高檔牙膏中也有著廣泛的應用。
4、醫藥及其它
氫氧化鋁是胃藥的主要成分之一,鋁凝膠是中和胃酸、治療胃病的傳統良藥,以氫氧化鋁為原料制備的六水氯化鋁在醫藥和化妝品中都可用作凝聚劑。此外,氫氧化鋁及特殊加工的焙燒氧化鋁已廣泛應用于塑料、涂料、磨料、陶瓷、催化劑、耐火材料、絕緣材料、化學藥物等領域。
5、黏合劑和密封劑的填料與補充劑
氫氧化鋁填料可改進黏合劑和密封劑的強度、加工性能、導熱性能以及熱膨脹性能,并可減少粘合膠的用量,降低產品成本。
超細氫氧化鋁粉體不僅是一種功能材料,且為新材料的開發提供了廣闊的應用前景,在國民經濟的各領域中都占據著極其重要的地位。隨著新興材料工業的發展,以及人類對環保要求的提高,對超細氫氧化鋁粉體的需求量會越來越大,同時,對產品的質量和使用性能也會隨之提出更為嚴格的要求。
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