氢氧化铝阻燃剂(大概原理是什么呢)

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为什么氢氧化铝可以做阻燃剂,大概原理是什么呢

氢氧化铝阻燃剂(大概原理是什么呢)

氢氧化铝作为阻燃剂,是因为它在高温下能分解出化学结合水(约34.6%),此分解反应为吸热反应,因而可延缓高聚物的热降解速度,减慢或抑制高聚物的燃烧,抑制高聚物的温升,并促进炭化和抑烟。另外,释出的大量水汽可稀释可燃物的浓度、降低可燃气对燃烧的贡献,致使系统放热量和生烟量减小,这也有助于使燃烧中断。

氢氧化铝受热分解时释放出水分,同时吸收大量的潜热,降低了材料表面的火焰实际温度而使聚合物降解为低分子的速度减慢,减少了可燃物的发生;均匀释放出的水汽冲淡了表面氧气的浓度使表面燃烧不能进行,氢氧化铝开始分解温度约为205°C,

320°C已基本上完成了脱水反应,释放出结晶水,吸收潜热,降低温度(即阻燃技术中的"冷却技术,产生的大量水蒸气又能稀释可燃气体。

总之,在火焰的作用下,填充到聚合物里的氢氧化铝分解吸收燃烧过程中放出的部分热量,等于从聚合物中取走热量,从而降低了聚合物的温度,减慢了降解速度。这种分散吸热的化学冷却作用是氢氧化铝阻燃的主要原因。氢氧化铝分解释放出的水蒸气可以稀释火焰区域里气体反应物的浓度,兼有一定的冷却作用。氢氧化铝填充到聚合物里,有助于燃烧时形成炭化层,该炭化层既可阻挡热量和氧气进入,又可阻挡小分子可燃性气体逸出。当然后面两种阻燃作用比起第一种要小得多,氢氧化铝能有效减慢聚合物的燃烧速度,减少燃烧产生的烟量,而且还能捕捉有害气体。从使用情况看,氢氧化铝和某些有机添加型阻燃剂不同,不会产生腐蚀性燃烧产物,也不会从聚合物中蒸发和渗出。

为什么氢氧化铝可以作阻燃剂

来明翰新材料告诉你:

氢氧化铝受热之后会释放水分,并且吸收周围环境中的热量,可以作为一种效果显著的阻燃剂。氢氧化铝阻燃剂用于塑料、橡胶内,可以满足阻燃、降成本、增加白度等多种作用,氢氧化铝生成的水蒸汽还能够稀释可燃气体浓度,让这些产品可以有优异的低发烟性。

氢氧化铝和氯化石蜡、碳酸钙等受热产生有毒气体的阻燃剂对比,有很多方面的优点,是制作低烟无卤电缆、装饰材料的必备阻燃剂。但是如果氢氧化铝的添加量太大的话,会导致填充体系加工性能和机械强度的下降,不过通过硅烷、钛酸酯等偶联剂对氢氧化铝做一系列的表面处理,便可以克服这种情况的发生。

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氢氧化铝作阻燃剂的原理

1、氢氧化铝阻燃剂,简称ATH。其阻燃剂的原理是:氢氧化铝受热分解时释放出结晶水。该过程为强吸热反应,吸收大量的热量,可起到冷却聚合物的作用,同时反应产生的水蒸气可以稀释可燃气体,抑制燃烧的蔓延。

2、新生的耐火金属氧化物Al2O3具有较高的活性,它会催化聚合物的热氧交联反应,在聚合物表面形成一层炭化膜,炭化膜会减弱燃烧时的传热、传质效应,从而起到阻燃的作用。Al2O3还能吸附烟尘颗粒,起到抑烟作用。

3、氢氧化铝的化学式为Al(OH)3,是铝的氢氧化物。氢氧化铝既能与酸反应生成盐和水又能与强碱反应,生成盐和水,因此它是一种两性氢氧化物。由于又显一定的酸性,又称之为铝酸(H3AlO3)。

扩展资料:

1、氢氧化铝阻燃剂,具有抗熔滴,促炭化,不挥发,不渗出,能长期保留在聚合物中等功效。且无毒、稳定性好的特点,高温下不产生有毒气体,还能减少塑料燃烧时的发烟量等优点,而且价格低廉,来源广泛。

2、氢氧化铝的脱水吸热温度较低,约为235~350℃,在塑料刚开始燃烧时的阻燃效果显著。ATH在添加量为40%时,可显著减缓PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)及ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)等的热分解温度,具有良好的阻燃及降低发烟量的效果。

3、添加50%的氢氧化铝的聚烯烃,在日本主要用于制作食品包装材料,添加60%氢氧化铝的阻燃聚烯烃可用作建筑材料及汽车、船舶的内部装饰材料。

参考资料来源:百度百科-无机阻燃剂

参考资料来源:百度百科-氢氧化铝

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