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氢氧化铝表面改性工艺及药剂!

发布:cjdryabc 浏览:8382次

氢氧化铝粉体具有阻燃、消烟、填充等多重功能,能与磷等多种物质产生协同阻燃效应,是一种用途广泛的化工产品,已成为电子、化工、电缆、塑料、橡胶等行业中重要的环保型阻燃剂。

      氢氧化铝为填充型无机阻燃剂,为达到较好的阻燃效果,填充量需40%,甚至高达60%,但高填充量不仅严重影响制品的机械性能,而且使挤出及加工性能变差。因此,为使氢氧化铝粉体能更广泛地用于聚烯烃等阻燃材料中,必须进行表面改性。

1、氢氧化铝常用的表面改性剂

(1)硅烷偶联剂

      硅烷偶联剂现有百余种,按分子中R官能团的结构,有机硅烷偶联剂分为α—官能团、β—官能团和γ—官能团硅烷偶联剂。γ—官能团硅烷偶联剂最稳定,其用于热塑性和热固性中加填的氢氧化铝改性处理,改善制品强度十分显著。α—官能团硅烷偶联剂稳定性介于β和γ之间,除增强制品的力学性能外,α—官能团硅烷偶联剂还能使制品的电学性能和防潮性能得以改善,其处理的氢氧化铝改性产品适合在电线电缆行业应用。

(2)锆类偶联剂

      锆类偶联剂由含有铝酸锆的低相对分子质量无机聚合物在分子主链上络合两种有机配位基组成,一种配位基赋予偶联剂良好的羟基稳定性,另一种配位基则赋予偶联剂良好的有机反应性,其对氢氧化铝超细氢氧化铝粉体有较好的改性效果。

(3)高级脂肪酸及其盐

       高级脂肪酸及其盐是最早使用的矿物表面改性剂,常用的主要有硬脂酸和硬脂酸盐。在高级脂肪酸及其盐的分子结构中,一端为长链烷基,另一端为可与氢氧化铝表面官能团发生化学反应的羧基及其金属盐。用高级脂肪酸及其盐处理超细氢氧化铝粉体类似偶联剂的作用,可改善氢氧化铝粉体和聚合物分子的亲和性,改善制品的力学性能和加工性能。

(3)不饱和有机酸

      不饱和有机酸分子中带有一个或多个不饱和双键及一个或多个羟基。不饱和有机酸改性剂的碳原子数一般在10以下。常见的不饱和有机酸是:丙烯酸、甲基丙烯酸、肉桂酸等。一般地说,酸性越强越容易形成离子键,故多选用丙烯酸和甲基丙烯酸。各种有机酸可以单独使用,也可以混合使用,处理含碱金属离子的矿物氢氧化铝粉体,效果较好。

(4)有机硅

      高分子有机硅又称硅油,是以硅氧键链(Si-O-Si)为骨架,硅原子上接有机集团的一类聚合物。常用的有含氢聚甲基硅氧烷、羟基封端聚二甲基硅氧烷等。

2、氢氧化铝表面改性工艺

      目前,比较常用的超细氢氧化铝粉体的表面改性方式主要有干法改性与湿法改性两种。

(1)干法改性

      将经需要改性超细氢氧化铝粉体预热至一定温度后,将改性剂缓慢滴加到高速搅拌的氢氧化铝粉体中,并开始记时,反应至一定时间后停机包装。干法改性的优点是对设备要求低,操作简单。缺点是工人劳动强度大,污染严重,生产效率低,氢氧化铝粉体包覆率低,仅为10%,改性效果较差且不稳定。

(2)湿法改性

      湿法改性是在在氢氧化铝粉体生产过程中,将合成的氢氧化铝浆液经过过滤、洗涤后,滤饼打浆,在一定温度的打浆后的浆液中加入改性剂,搅拌一段时间,过滤烘干打散后包装。

      湿法改性的优点是工人劳动强度低,没有粉尘污染,生产效率高,氢氧化铝粉体包覆率高,在20-30%,改性效果较高且稳定。较干法改性而言,湿法改性流程长,对设备要求较高。由于湿法改性优点多,正在逐步取代干法改性生产方式。

 


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