Īpaši smalkam alumīnija hidroksīda pulverim ir vairākas funkcijas, piemēram, liesmas slāpēšana, dūmu likvidēšana un aizpildīšana, un tas var radīt sinerģisku liesmas slāpēšanas efektu ar fosforu un citām vielām. Tas ir svarīgs vides aizsardzības liesmas slāpētājs elektronikas, ķīmijas, kabeļu, plastmasas, gumijas un citās nozarēs.
Alumīnija hidroksīds ir pildījuma tipa neorganisks liesmas slāpētājs, lai panāktu labāku liesmas slāpēšanas efektu, pildījuma daudzumam jābūt vairāk nekā 40% (kopējais daudzums), dažiem pat līdz 60%, taču liels pildījuma daudzums ne tikai nopietni ietekmē produktu mehāniskās īpašības, bet arī pasliktina ekstrūzijas un apstrādes veiktspēju.
Tāpēc, lai īpaši smalku alumīnija hidroksīda pulveri varētu plaši izmantot liesmu slāpējošu materiālu, piemēram, poliolefīna, ražošanā, ir jāmodificē alumīnija hidroksīda pulvera virsma, lai uzlabotu virsmas fizikālās un ķīmiskās īpašības, uzlabotu īpaši smalka alumīnija hidroksīda pulvera un substrāta saderību, organisko polimēru vai sveķu saderību un dispersiju organiskajā substrātā, lai uzlabotu materiāla mehānisko izturību un visaptverošu veiktspēju.
1. Virsmas modifikators, ko parasti izmanto īpaši smalkam alumīnija hidroksīdam
(1) silāna savienošanas līdzeklis
Ir vairāk nekā simts silāna savienošanas līdzekļu veidu, starp kuriem visstabilākais ir vienslāņa silāna savienošanas līdzeklis ar funkcionālo grupu. Silāna savienošanas līdzeklis ar -funkcionālo grupu ir stabils starp tēraudu un metālu. Papildus produktu mehānisko īpašību uzlabošanai, -funkcionālās grupas silāna savienošanas līdzeklis var uzlabot arī produktu elektriskās īpašības un mitruma izturību.
(2) cirkonija savienojošais līdzeklis
Cirkonija saistvielas klase ar zemu relatīvo molekulmasu neorganiskā polimēra molekulas galvenajā ķēdē, kas veido divu veidu organisko ligandu apakšvienību kompleksus, vienam zobainajam savienojumam ar labu hidroksilstabilitāti, otram zobainajam savienojumam ar labu organisko reakciju, alumīnija hidroksīda īpaši smalkajam alumīnija hidroksīda pulverim ir laba modificēta iedarbība.
(3) augstākas taukskābes un to sāļi
Augstāku taukskābju un to sāļu molekulārajā struktūrā viens gals ir garas ķēdes alkilgrupa, bet otrs gals ir karboksilgrupa un tās metāla sāls, kas var reaģēt ar alumīnija hidroksīda virsmas funkcionālajām grupām. Īpaši smalka alumīnija hidroksīda pulvera apstrāde ar augstu taukskābi un tās sāli var uzlabot īpaši smalka alumīnija hidroksīda pulvera un polimēra molekulas afinitāti, kā arī uzlabot produkta mehāniskās un apstrādes īpašības.
(4) nepiesātinātās organiskās skābes
Bieži sastopamās nepiesātinātās organiskās skābes ir: akrilskābe, metakrilskābe, kanēļskābe utt. Vispārīgi runājot, jo stiprāka skābe, jo vieglāk veidoties jonu saite, tāpēc izvēlieties vairāk: akrilskābi un metakrilskābi.
Dažādas organiskās skābes var izmantot atsevišķi, var arī jaukt, apstrādājot sārmu metālu jonus, kas satur minerālu īpaši smalku alumīnija hidroksīda pulveri, efekts ir labāks.
(5) organiskais silīcijs
Makromolekulu organiskais silīcijs, kas pazīstams arī kā silīcija eļļa, ir polimērs, kas ar silīcija skābekļa saites ķēdi (si-o-si) ir savienots ar organisko grupu uz silīcija atoma kā skelets. Parasti izmanto ūdeņradi saturošu polimetilsiloksānu, hidroksilgrupu polidimetilsiloksānu utt.
2. Īpaši smalka alumīnija hidroksīda virsmas modifikācijas process
Pašlaik īpaši smalka alumīnija hidroksīda pulvera virsmas modifikācijas metodes galvenokārt ir sausas un mitras.
(1) sausā modifikācija
Šajā procesā modificēto īpaši smalko alumīnija hidroksīda pulveri iepriekš uzkarsē līdz noteiktai temperatūrai, un modifikatoru lēnām pilina ātrgaitas alumīnija hidroksīda pulverī, un pēc reakcijas uz noteiktu laiku produkts tiek apturēts iepakošanai.
Sausās modifikācijas priekšrocības ir zemas prasības aprīkojumam un vienkārša darbība. Trūkums ir liels darbinieku darba intensitāte un zems alumīnija hidroksīda pulverkrāsošanas ātrums.
(2) mitrā modifikācija
Mitrā modifikācija ir īpaši smalka alumīnija hidroksīda pulvera ražošanas procesā, alumīnija hidroksīda suspensijas sintēze pēc filtrēšanas, mazgāšanas, filtra kūkas kulšanas noteiktā temperatūrā, pēc modifikatora pievienošanas, maisīšanas noteiktu laiku, filtrēšanas, žāvēšanas un iepakojuma kulšanas.
Mitrās modifikācijas priekšrocības ir zema darbietilpība, putekļu piesārņojuma neesamība, augsta ražošanas efektivitāte, augsts alumīnija hidroksīda pulverkrāsošanas ātrums (20–30%), modifikācijas efekts ir augsts un stabils. Salīdzinot ar sauso modifikāciju, mitrajai modifikācijai ir ilgāks process un augstākas prasības iekārtām. Mitrās modifikācijas priekšrocību dēļ tā pakāpeniski aizstāj sausās modifikācijas ražošanas metodi.
3. Īpaši smalka alumīnija hidroksīda virsmas modifikācijas efekta novērtēšanas metode
(1) eļļas absorbcijas ātruma tests
Eļļas absorbcijas ātrumu galvenokārt izmanto, lai izmērītu nepieciešamo rīcineļļas daudzumu, kad noteikts Al (OH) 3 pulvera daudzums tikko sasniedz piesātinājuma infiltrāciju, un to izmanto, lai raksturotu nepieciešamo sveķu daudzumu, kad noteikts Al (OH) 3 pulvera daudzums tikko sasniedz piesātinājuma infiltrāciju.
Noteikšanas metode ir šāda: nosver īpaši smalku alumīnija hidroksīda pulveri un apmēram 10 g žāvēta parauga, ievieto vārglāzē, ar bireti pilina rīcineļļu un viegli samaisa ar stikla stienīti, lai rīcineļļa un paraugs vienmērīgi iesūktos lodītē. Tika aprēķināts uz 100 g alumīnija hidroksīda adsorbētās rīcineļļas daudzums, t.i., īpaši smalka alumīnija hidroksīda pulvera eļļas absorbcijas ātrums.
Pēc alumīnija hidroksīda pulvera virsmas modifikācijas eļļas absorbcijas ātrums zināmā mērā mainīsies. Ja īpaši smalko alumīnija hidroksīda pulveri modificē ar silāna savienojuma līdzekli, eļļas absorbcijas ātrums samazināsies par aptuveni 10%.
(2) SEM tests
Ultrafinā alumīnija hidroksīda pulvera morfoloģija pirms un pēc modifikācijas tika noteikta ar elektronmikroskopu. Modificētā pulvera dispersija matricā bija labāka nekā nemodificētajam produktam.
(3) FTIR tests
Furjē infrasarkanā spektroskopija (ftir) tika izmantota, lai analizētu grupas uz produkta virsmas. Piemēram, vinila –Vi un –Si saturu var noteikt pēc alumīnija hidroksīda pulvera ar metilvinilsilāna mitrās virsmas modifikāciju infrasarkanā spektra.
(4) produkta īpašību noteikšana
Modificēti un nemodificēti īpaši smalki alumīnija hidroksīda pulveri tika izmantoti, lai pārbaudītu kabeļu rādītājus, piemēram, skābekļa indeksu, stiepes izturību un pagarinājumu pārraušanas brīdī. Salīdzinot, var secināt, ka modificēto produktu liesmas slāpēšanas un mehāniskās īpašības ir uzlabotas.
(5) aktivācijas indekss
Aktivācijas indekss ir indekss, lai novērtētu virsmas modifikācijas efektu, mērot uz ūdens virsmas peldošā alumīnija hidroksīda daudzuma procentuālo daļu no kopējā alumīnija hidroksīda daudzuma pēc modifikācijas. Sakarā ar dažādajiem virsmas modifikatoru veidiem un dažādām īpaši smalku alumīnija hidroksīda pulveru apstrādes metodēm, daži no modificētajiem pulveriem peldēs uz ūdens virsmas, bet citi nogrims.
Piemēram, nātrija stearāts, titanāta mitrā modifikācija, hidrofoba silāna sausā modifikācija pēc īpaši smalka alumīnija hidroksīda pulvera, aktivācijas indeksu var izmantot, lai novērtētu modifikācijas efektu; Tomēr hidrofilais silāns tika modificēts ar sauso metodi, un īpaši smalkais alumīnija hidroksīda pulveris, kas modificēts ar silāna mitro metodi, nogrimtu ūdenī, tāpēc modifikācijas efektu nevarēja novērtēt ar aktivācijas indeksu, un precīza novērtēšanas metode bija infrasarkanā spektroskopija.
Publicēšanas laiks: 2020. gada 24. aprīlis