提高氫氧化鋁阻燃效果的途徑

　　表面改性可以顯著的提高超細氫氧化鋁填充PVC體系的性能，增進氫氧化鋁填料在有機高聚物中的潤濕分散性，增強了與高聚物基料的向容性和結合力，從而提高了復合材料的力學性能,目前人們對ATH一般都對氫氧化鋁進行表面處理及與其他阻燃劑混合使用，以減少ATH用量，提高阻燃效果，目前ATH主要的改進方法有以下幾種。

　　3.1表面改性

　　無機阻燃劑具有較強的極性及親水性，同非極性聚合物材料間相容性差，界面難以形成良好的結合。為了改善ATH與聚合物間的粘結力和界面親和性，采用偶聯劑對ATH阻燃劑進行表面處理是*為行之有效的方法之一。氫氧化鋁顆粒經表面處理后還可以改善與樹脂的相容性，例如Solem公司的Zerogen 15阻燃劑可很好地分散在樹脂中，同時耐熱溫度也提高至330℃，因而適用于PE, PP, EVA(乙烯/乙酸乙烯醋共聚物)及加工溫度高的工程塑料PBT(聚對苯二甲酸丁二醇醋)和PA(尼龍)。 ATH常用的偶聯劑是硅烷和欽酸醋類。經硅烷處理后的ATH阻燃效果好，能夠有效提高聚醋的彎曲強度和環氧樹脂的拉伸強度;經乙烯基一硅烷處理的ATH，可用于提高交聯乙烯一醋酸乙烯共聚物的阻燃性、耐熱性、抗濕性。欽酸醋偶聯機和硅烷偶聯劑可以并用，能產生協同效應。其他如硅烷乙基酮、異氰酸醋和含磷欽酸鹽等，也可作為AI (OH) 3表面處理的偶聯劑。

　　3.2與無機阻燃劑的協同效應

　　少量的阻燃增效劑可以顯著改善ATH填充體系的性能，如提高阻燃劑、抑制滴落、改善性能。與ATH起協同作用的無機阻燃劑范圍很廣泛，主要有以下3種類型。金屬氧化物。ATH可與諸多金屬氧化物產生協同作用，曾有文獻報道ATH能與Ni, Zn, Mn, Zr, Sb, Fe, Ti的氧化物并產生協同效應。其中，Fe, Sb的氧化物對提高阻燃效率和分散性作用較為突出.硼化物。ATH能與硼酸按、硼砂、偏硼酸鋇等起協同作用，效果良好且應用廣泛的硼酸鋅(Zn3 (B03)2•3H20 )可以促進材料燃燒時碳化和具有抑煙作用。如在乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)中硼酸鋅和ATH并用，在500℃以上能形成堅硬的類似陶瓷的殘渣，燃燒余物為脆性易落灰燼，不能燃燒。堿土金屬氫氧化物。堿土金屬氫氧化物主要指Mg (OH) 2. ATH的分解溫度為200℃，Mg(OH)2的分解溫度為430cC，將兩者并用可以彌補ATH因其分解溫度較低而導致材料阻燃性能下降的缺陷，并且可以使復合阻燃劑在材料氧化分解中一直具有較好的阻燃效果。通過試驗發現:ATH與Mg (OH) 2二者協同混合使用，在235一455℃范圍內均存在脫水吸熱反應，可以在較寬范圍內抑制高分子材料的燃燒。

　　3.3與含磷阻燃劑的協同效應

　　含磷阻燃劑包括:有機磷阻燃劑(如磷酸醋、騰酸醋、含鹵磷酸醋等)和無機磷阻燃劑(如磷酸鹽，紅磷等)等，它們對ATH都有較好的協同效應，尤其是無機磷阻燃劑與ATH的協同效應*為明顯。當以ATH做主阻燃劑時，添加少量的含磷阻燃劑就可以大幅度提高氧指數。這主要是因為含磷阻燃劑具有強烈脫水作用，促使ATH脫水結晶吸熱，使阻燃體系阻燃效果增大。

　　3.4與多種阻燃劑復配

　　ATH與單種阻燃劑發生增效作用是有限的，因而常常是把多種阻燃劑復配在一起，使它們相互增效、取長補短，達到降低阻燃劑的用量，提高材料阻燃性能、加工型能和力學性能的目的。如linuma等研究了ATH, Mg(OH)2紅磷三者復配體系。增效情況表明，Mg(OH)2、紅磷不但能使ATH阻燃體系在較寬的溫度范圍內起作用，而且也使ATM的用量減少，體系的阻燃性能提高，力學性能也得到了改善。

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