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氫氧化鋁：環(huán)保高效的無(wú)機(jī)阻燃劑

東超 2024-12-20 | 閱讀：53

氫氧化鋁（Al(OH)3），作為一種無(wú)機(jī)阻燃劑，在室溫下展現(xiàn)出卓越的化學(xué)穩(wěn)定性。然而，當(dāng)溫度上升至200攝氏度時(shí)，它會(huì)開(kāi)始吸收熱量并發(fā)生分解，釋放出三個(gè)結(jié)晶水分子。在這個(gè)過(guò)程中，每克氫氧化鋁能夠吸收高達(dá)878焦耳的熱量。當(dāng)溫度進(jìn)一步升至300攝氏度時(shí)，氫氧化鋁會(huì)失去兩個(gè)結(jié)晶水，轉(zhuǎn)變成一水軟鋁石。這種吸熱脫水的過(guò)程顯著減緩了聚合物的燃燒速率，氫氧化鋁在此作用中類似于一個(gè)散熱器，降低了燃燒速度。同時(shí)，釋放出的水蒸氣不僅稀釋了燃燒產(chǎn)生的氣體，還參與了冷凝相的反應(yīng)，從而進(jìn)一步吸收熱量。氫氧化鋁在分解時(shí)僅釋放水蒸氣，不產(chǎn)生任何有毒、可燃或有腐蝕性的氣體，因此，它成為了一種理想的阻燃填充劑。

氫氧化鋁阻燃劑在提高材料的難燃性、自熄性和消煙性方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，從而顯著提升了材料的安全使用性能。這種無(wú)機(jī)阻燃劑以其優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、不產(chǎn)生腐蝕性氣體、不揮發(fā)、持久的效果、無(wú)毒性以及低廉的成本等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)環(huán)境的危害極小。因此，在環(huán)保和消防安全的嚴(yán)格要求下，氫氧化鋁等環(huán)境友好型無(wú)機(jī)阻燃劑正逐步取代那些含鹵素的有機(jī)阻燃劑。

在眾多無(wú)機(jī)阻燃劑中，除了氫氧化鋁，還包括氫氧化鎂、氧化鎂、硼酸鋅、三氧化二銻等。氫氧化鋁因其資源豐富、價(jià)格低廉、常溫下的物理和化學(xué)穩(wěn)定性、無(wú)毒性以及在燃燒過(guò)程中不會(huì)造成二次污染等特點(diǎn)，被全球范圍內(nèi)公認(rèn)為一種無(wú)公害的阻燃劑。它不僅具有高白度值，而且色度指標(biāo)也極為優(yōu)良。

氫氧化鋁，化學(xué)式為Al(OH)3，也被稱為鋁酸或一水合偏鋁酸，其分子量為78，相對(duì)密度為2.42，莫氏硬度為3.0。它以其無(wú)毒、無(wú)味、良好的分散性、高白度和低含鐵量等特點(diǎn)而受到重視，簡(jiǎn)稱為ATH。ATH在受熱時(shí)會(huì)發(fā)生脫水分解，其吸熱量高達(dá)1967.2焦耳/千克，這有效抑制了聚合物的溫度上升和熱降解。氫氧化鋁的熱分解過(guò)程中釋放出的大量水蒸氣有助于稀釋可燃?xì)怏w，阻止燃燒的擴(kuò)散，同時(shí)生成的耐高溫Al2O3在聚合物表面形成了一層致密的保護(hù)層，阻隔了空氣并防止了火焰的進(jìn)一步擴(kuò)散。此外，耐高溫的Al2O3還能促進(jìn)聚合物的碳化、吸附固體顆粒，從而減少濃煙的產(chǎn)生。

氫氧化鋁作為世界上用量最大的無(wú)機(jī)阻燃劑之一，具有阻燃、消煙和抗熔滴的三重功效。在燃燒過(guò)程中，它不會(huì)產(chǎn)生二次污染，熱解時(shí)也不會(huì)釋放有毒和腐蝕性氣體。通過(guò)吸熱并釋放水蒸氣，它賦予了高分子材料阻燃自熄的性能。氫氧化鋁的極性較小，與聚合物等高分子材料具有良好的相容性，因此它的應(yīng)用范圍非常廣泛，使用量也在逐年增加。

氫氧化鋁的應(yīng)用領(lǐng)域包括熱固性塑料、熱塑性塑料、合成橡膠、涂料以及建材等行業(yè)。在這些領(lǐng)域中，氫氧化鋁不僅提高了產(chǎn)品的阻燃性能，還保證了產(chǎn)品的安全性和環(huán)保性，從而為新能源汽車和其他電子產(chǎn)品的安全運(yùn)行提供了重要保障。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和環(huán)保要求的提高，氫氧化鋁作為一種高效、環(huán)保的阻燃劑，其市場(chǎng)前景將更加廣闊。