氫氧化鋁是一種

　　重要的阻燃劑

　　隨著科(ke)技的(de)(de)(de)進步(bu)和(he)發展(zhan)，有(you)(you)機(ji)高(gao)(gao)分子材(cai)(cai)料(liao)如，合(he)成(cheng)纖維(wei)、塑(su)料(liao)、合(he)成(cheng)橡膠等材(cai)(cai)料(liao)具有(you)(you)許多金(jin)屬和(he)無機(ji)材(cai)(cai)料(liao)不(bu)可替(ti)代的(de)(de)(de)優勢。但這些高(gao)(gao)分子材(cai)(cai)料(liao)普遍都具有(you)(you)易燃的(de)(de)(de)缺點，燃燒時會(hui)伴(ban)有(you)(you)大量的(de)(de)(de)熱和(he)有(you)(you)毒或腐蝕性氣(qi)體產(chan)生(sheng)，不(bu)利(li)于(yu)人(ren)身(shen)安全并且(qie)污(wu)染環(huan)境(jing)，因此(ci)，提高(gao)(gao)有(you)(you)機(ji)高(gao)(gao)分子材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)阻燃性已(yi)成(cheng)為全球研(yan)究的(de)(de)(de)重點，于(yu)此(ci)同時，人(ren)們對有(you)(you)機(ji)高(gao)(gao)分子材(cai)(cai)料(liao)提出(chu)了更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)要求(qiu)，綠色、無毒、無煙、無腐蝕的(de)(de)(de)高(gao)(gao)分子材(cai)(cai)料(liao)已(yi)成(cheng)為目前各國研(yan)究者(zhe)的(de)(de)(de)熱點問題。

　　因(yin)具有優(you)異的阻(zu)燃、填充、抑煙三大(da)功(gong)能，且(qie)無(wu)(wu)毒性和無(wu)(wu)腐(fu)蝕性，可以(yi)與其(qi)它(ta)阻(zu)燃劑產生(sheng)協同(tong)阻(zu)燃效(xiao)應(ying)等特點，氫氧化鋁已成為最(zui)主要的無(wu)(wu)機阻(zu)燃劑，被應(ying)用到各種材料(liao)，各種領(ling)域。

　　為什么要進行

　　表面改性

　　氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁作為阻燃(ran)劑，其添加(jia)量(liang)往(wang)往(wang)是(shi)復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)總(zong)量(liang)的(de)一(yi)半以(yi)上(shang)才(cai)能有明顯的(de)阻燃(ran)效果(guo)，而且它是(shi)一(yi)種無機材(cai)(cai)料(liao)，與有機高聚(ju)物在(zai)物理(li)和化(hua)(hua)學(xue)形(xing)態上(shang)有很(hen)大(da)的(de)不同，二者的(de)親(qin)和性(xing)很(hen)差，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁直接(jie)填(tian)充(chong)，粒徑不均勻會(hui)形(xing)成應(ying)力(li)集合點(dian)，造成復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)界(jie)面缺陷的(de)問(wen)題(ti)，當(dang)添加(jia)量(liang)較(jiao)大(da)時會(hui)影響復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)的(de)力(li)學(xue)性(xing)能。因此，納米化(hua)(hua)、超細化(hua)(hua)氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁的(de)粒度是(shi)解決此問(wen)題(ti)的(de)有效途徑，可(ke)改善其在(zai)高聚(ju)物中(zhong)添加(jia)量(liang)過(guo)大(da)的(de)問(wen)題(ti)。

　　但同時它又是一種極性無機材料，具有疏水親油的特性，與有機高聚物的相容性較差，超細化后其粒度較小，表面能較高，容易產生粒子團聚的現象，影響其在復合材料中的分散性。為此，可采用表面活性劑處理或偶聯劑改性等(deng)方式對(dui)其(qi)進行表(biao)面改性(xing)處理，以獲得的有機高(gao)聚物復合材料兼具阻燃性(xing)能好和力學性(xing)能優的特點。

　　改性機理

　　氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鋁的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)是指(zhi)在其表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)吸附(fu)或者包覆另外一(yi)種或者多種物(wu)(wu)質，形(xing)成具有(you)(you)核-殼(ke)結構的(de)(de)(de)(de)復合(he)體。其表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)主(zhu)要表(biao)(biao)現為(wei)有(you)(you)機(ji)改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)，改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)方式可分(fen)(fen)為(wei)兩類，其中物(wu)(wu)理(li)法(fa)是指(zhi)使用(yong)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活性(xing)(xing)劑(ji)如高(gao)(gao)級(ji)脂肪酸、醇、胺(an)、酯等表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)包覆處(chu)理(li)，以增加(jia)顆粒間(jian)距(ju)，阻(zu)(zu)礙顆粒間(jian)的(de)(de)(de)(de)團(tuan)聚，同時提高(gao)(gao)氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鋁與有(you)(you)機(ji)高(gao)(gao)分(fen)(fen)子之間(jian)的(de)(de)(de)(de)親和(he)力，增加(jia)阻(zu)(zu)燃性(xing)(xing)能，改(gai)(gai)(gai)善加(jia)工工藝，并進(jin)一(yi)步提高(gao)(gao)有(you)(you)機(ji)高(gao)(gao)聚物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)抗沖擊能力。化(hua)學法(fa)則是指(zhi)利用(yong)偶(ou)聯(lian)劑(ji)對氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鋁進(jin)行表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)，通過其分(fen)(fen)子的(de)(de)(de)(de)基團(tuan)與改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)粉(fen)體表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)發(fa)生(sheng)(sheng)反應形(xing)成化(hua)學鍵，而(er)達到改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)效果(guo)，由于偶(ou)聯(lian)劑(ji)分(fen)(fen)子對有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)具有(you)(you)親和(he)性(xing)(xing)，可以與有(you)(you)機(ji)高(gao)(gao)分(fen)(fen)子發(fa)生(sheng)(sheng)反應，使其與有(you)(you)機(ji)高(gao)(gao)聚物(wu)(wu)緊密結合(he)在一(yi)起(qi)，進(jin)而(er)改(gai)(gai)(gai)善復合(he)材料的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能。

　　怎樣進行表面

　　改性

　　01表面改性劑

　　（1）表面活性劑

　　常見的此種改性劑有：十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鈉及硅油等。其改性機理(li)是(shi)其(qi)分(fen)子一(yi)端的(de)極性基團(tuan)與無機(ji)材料(liao)發(fa)生化學反應或者物理(li)吸(xi)附(fu)，包(bao)覆在其(qi)表(biao)面，而分(fen)子的(de)另一(yi)端是(shi)長鏈(lian)烷(wan)基因(yin)與聚合物具有(you)(you)相似的(de)結構(gou)而有(you)(you)極強的(de)相容性。

　　（2）偶聯劑

　　偶聯劑的(de)(de)(de)改(gai)性(xing)機理(li)是其分(fen)子(zi)中的(de)(de)(de)一(yi)部(bu)分(fen)官能團(tuan)與(yu)超細無(wu)機材(cai)料(liao)以(yi)化學的(de)(de)(de)方式(shi)相結合。另外部(bu)分(fen)碳鏈(lian)以(yi)物理(li)或化學的(de)(de)(de)方式(shi)與(yu)高分(fen)子(zi)材(cai)料(liao)結合，而(er)使無(wu)機材(cai)料(liao)與(yu)有機高分(fen)子(zi)材(cai)料(liao)緊密連(lian)接起來，常(chang)見(jian)的(de)(de)(de)偶聯劑有如(ru)下幾種：

　　硅烷偶聯劑可用通式Y-R-Si-X3來(lai)表示，式中，X是(shi)可進(jin)行水解反(fan)應并且生成硅羥基（-OH）的基團，Y是(shi)可與有機聚(ju)合物反(fan)應的基團，R為碳鍵，且可把Y與Si連接起(qi)來(lai)。其改(gai)性(xing)機理是(shi)形成微(wei)膠囊把氫氧化鋁包覆起(qi)來(lai)，可適(shi)用于極性(xing)較小(xiao)的聚(ju)烯烴基質。

　　鈦酸酯偶聯劑可分為(wei)四類分別(bie)是：單烷氧(yang)基(ji)型、螯合型、焦磷型和配位(wei)型，可用(yong)通式(RO)MTi-(OX-R1-Y)N來(lai)表示，其中(RO)M代表與(yu)無機填料和顏料偶聯的(de)基(ji)團，1≤M≤4；N為(wei)非(fei)水解基(ji)團數，M+N≤6；X代表聯結鈦中心的(de)基(ji)團，一般為(wei)N、S、C、P等元(yuan)素；R1為(wei)長鏈烷烴基(ji)；Y為(wei)氨(an)基(ji)、羥基(ji)、雙鏈和環氧(yang)基(ji)等反應(ying)基(ji)團。

　　鋁酸酯偶聯劑，一種可用通(tong)式(shi)為(RO)X-AL(-Dn)-(OCOR1)m來(lai)表(biao)示(shi)的(de)新型偶聯劑，式(shi)中，RO表(biao)示(shi)與無機粉體作(zuo)用的(de)基團；Dn表(biao)示(shi)配位基團，如O、N等；COR1為與有機高聚物作(zuo)用的(de)基團。

　　硬脂酸，其(qi)結構式可(ke)表(biao)示為CH3(CH2)16COOH，其(qi)分子的兩端分別是(shi)烴基和(he)長(chang)鏈烷基。因其(qi)使(shi)用方便(bian)，資本較低的特(te)點被廣泛使(shi)用。

　　02改性方法

　　目前，主要以干法(fa)(fa)(fa)改(gai)性(xing)(xing)和濕法(fa)(fa)(fa)改(gai)性(xing)(xing)的(de)(de)方式對(dui)其進行(xing)表面改(gai)性(xing)(xing)。干法(fa)(fa)(fa)改(gai)性(xing)(xing)其特(te)點是將粉體(ti)原料和改(gai)性(xing)(xing)劑(ji)或分(fen)(fen)散(san)劑(ji)放(fang)入特(te)定設備，調節合(he)適的(de)(de)轉(zhuan)速進行(xing)攪(jiao)拌(ban)混合(he)，而使改(gai)性(xing)(xing)劑(ji)包覆于氫(qing)(qing)氧化鋁(lv)粉體(ti)表面的(de)(de)方法(fa)(fa)(fa)，此方法(fa)(fa)(fa)適合(he)大(da)批量生產。濕法(fa)(fa)(fa)改(gai)性(xing)(xing)是指將改(gai)性(xing)(xing)劑(ji)加(jia)入提(ti)前配好的(de)(de)具有一(yi)定液固比的(de)(de)氫(qing)(qing)氧化鋁(lv)漿料中，在一(yi)定溫(wen)度(du)下充分(fen)(fen)攪(jiao)拌(ban)分(fen)(fen)散(san)進行(xing)改(gai)性(xing)(xing)的(de)(de)方法(fa)(fa)(fa)。此方法(fa)(fa)(fa)的(de)(de)特(te)點是操(cao)作(zuo)復雜，但(dan)表面包覆均(jun)勻，改(gai)性(xing)(xing)效果較好。

　　參考來源：

　　智艷(yan).超細氫(qing)氧化鋁(lv)制備及其(qi)表(biao)面改性的研究

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