高白氫氧化鋁（硅烷）改性

活性氫氧化鋁在填料市場(chǎng)有著廣闊的應(yīng)用。研究晶體發(fā)育完善、吸油率低、純度高及在高聚物中填充性能良好的氫氧化鋁制備工藝意義重大。本公司主要研究了種分與碳分生產(chǎn)活性氫氧化鋁的生產(chǎn)工藝及所生產(chǎn)氫鋁的填料特性,同時(shí)還研究了顆粒級(jí)配對(duì)氫鋁吸油率的影響。

我公司主要研究結(jié)果如下:
     (1) 通過(guò)控制間斷碳分、連續(xù)碳分的工藝條件,可以生產(chǎn)出填料級(jí)的氫氧化鋁;但碳分工藝所生產(chǎn)氫氧化鋁產(chǎn)品的吸油率較高(約25ml/100g),這主要是由于碳分所生產(chǎn)氫鋁顆粒的結(jié)晶疏松多孔及晶體表面粗糙所致。
     (2) 通過(guò)控制間斷種分的分解溫度、分解時(shí)間、種子系數(shù)以及***加入方式等工藝,可實(shí)現(xiàn)中位徑為50～65μm且晶體發(fā)育較為完善的高白填料級(jí)活性氫氧化鋁的生產(chǎn);間斷種分初期的分解速度較快,這主要是由于初期的分解動(dòng)力大,并且加入的種子是經(jīng)過(guò)磨細(xì)所得得活性較高的氫鋁;但間斷種分所得次顆粒之間縫隙非常大,從而也使得其吸油量較高;碳分和種分種子對(duì)間斷種分產(chǎn)品的粒度和吸油量的影響不明顯。
     (3) 連續(xù)種分可生產(chǎn)出中位徑為27～1.1μm、且吸油率較低的高等高白填料活性氫氧化鋁,這主要是由于連續(xù)種分的分解時(shí)間較長(zhǎng),從而使得氫鋁的晶體顆粒表面較為光潔、結(jié)晶程度較高及顆粒之間的縫隙小;連續(xù)種分產(chǎn)品的粒度呈較完整的正態(tài)分布。

   

  氫氧化鋁(ath)是聚烯烴和不飽和聚酯低毒無(wú)鹵的阻燃劑之一。然而，由于氫氧化鋁表面親水疏油，與非較性高分子材料相容性差，界面之間難以形成良好的結(jié)合和粘接；同時(shí)其阻燃效率低，作為高分子阻燃劑時(shí)添加量大，導(dǎo)致復(fù)合材料的加工性能和力學(xué)性能急劇下降。針對(duì)以上的問(wèn)題，本公司從氫氧化鋁的表面改性處理入手，同時(shí)將氫氧化鋁與其它無(wú)機(jī)阻燃劑組成復(fù)合阻燃體系，研究其復(fù)合阻燃性能和機(jī)理。
     　　我司研究了含氫硅油改性氫氧化鋁的工藝條件，探討了含氫硅油用量、時(shí)間、溫度等工藝因素對(duì)氫氧化鋁改性效果的影響；采用熱重分析(tga)和變換紅外光譜分析(ft-ir)表征改性前后氫氧化鋁的熱穩(wěn)定性和表面結(jié)構(gòu)情況；并通過(guò)活化指數(shù)和沉降速度，對(duì)改性氫氧化鋁的穩(wěn)定性和表面疏水性進(jìn)行表征，優(yōu)化配方和工藝條件，制備出適合于聚烯烴阻燃的氫氧化鋁粉體；其次是將處理過(guò)的氫氧化鋁填充在pp共聚物中，通過(guò)混合擠出并注塑成標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)樣條，測(cè)試復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、較限氧指數(shù)、加工性能等參數(shù)來(lái)表征復(fù)合材料的力學(xué)性能和阻燃性能，并用掃描電子顯微鏡(sem)觀察復(fù)合材料的斷面形貌，從而綜合評(píng)價(jià)含氫硅油改性氫氧化鋁的效果。為了比較，還選擇了其它含官能團(tuán)硅油和常用表面改性劑(硬脂酸、硅烷偶聯(lián)劑)對(duì)氫氧化鋁表面進(jìn)行改性，以及將改性后的氫氧化鋁用于填充阻燃pp共聚物，對(duì)比改性劑的改性效果，探討了其改善復(fù)合材料力學(xué)性能的機(jī)理。氫氧化鋁與其它無(wú)機(jī)阻燃劑組成的復(fù)合阻燃體系在pp共聚物中的阻燃性能和阻燃機(jī)理，為改性氫氧化鋁的實(shí)際應(yīng)用積累數(shù)據(jù)。

     　　

主要結(jié)論如下：
     　　 1、在含氫硅油改性氫氧化鋁的體系中，研究結(jié)果表明，適宜的工藝改性條件為含氫硅油用量為氫氧化鋁質(zhì)量的1.0％，改性時(shí)間和溫度分別為30min和80℃。從改性后氫氧化鋁的熱重分析和復(fù)合材料的力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果可知，含氫硅油改性氫氧化鋁不僅提高了氫氧化鋁的熱穩(wěn)定性，也明顯改善了復(fù)合材料的力學(xué)性能。
     　　 2、經(jīng)過(guò)表面改性劑處理過(guò)的氫氧化鋁在pp共聚物基體中具有良好的分散性和相容性，填料和基體界面的粘結(jié)力增強(qiáng)，共聚物復(fù)合材料的加工性能和力學(xué)性能有明顯地改善，其中以含氫硅油對(duì)復(fù)合材料的綜合性能改善效果為顯著。
     　　 3、以氫氧化鋁為主與其它無(wú)機(jī)阻燃劑組成復(fù)合阻燃體系的研究結(jié)果表明，氫氧化鋁與其它阻燃劑之間具有一定的相互作用和協(xié)同阻燃效果，從而降低了氫氧化鋁的用量，提高了復(fù)合材料的阻燃性能和力學(xué)性能。    

 不飽和聚酯(upr)是迄今為止熱固性樹(shù)脂中用量的材料.其發(fā)展與應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,在諸多領(lǐng)域上都要求了其需要有較高的阻燃性,因此,本公司就其阻燃性問(wèn)題進(jìn)行了研究,研究了阻燃劑對(duì)其阻燃性的提高與對(duì)其力學(xué)性能的影響.實(shí)驗(yàn)過(guò)程是以順二酸酐、乙二醇合成不飽和聚酯,對(duì)其進(jìn)行力學(xué)性能(拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度)和阻燃性的研究,然后再在不飽和聚酯中加入四溴苯酐或聚磷酸銨,研究其對(duì)不飽和聚酯的阻燃性與力學(xué)性能(拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度)影響,并進(jìn)行對(duì)比.研究表明,加入反應(yīng)型阻燃劑四溴苯酐或聚磷酸銨都能提高不飽和聚酯的阻燃性,對(duì)于不飽和聚酯的力學(xué)性能來(lái)說(shuō),加入反應(yīng)型阻燃劑四溴苯酐的不飽和聚酯的力學(xué)性能要高于加入聚磷酸銨的力學(xué)性能。