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超細氫氧化鋁粉體的制備方法有哪些 粉碎設(shè)備介紹

來源:山東埃爾派粉體科技有限公司發(fā)布日期:2021-04-01

氫氧化鋁(ATH)兼有阻燃、消煙、填充等多重功能,不會產(chǎn)生二次污染,能與多種物質(zhì)產(chǎn)生協(xié)同阻燃效應(yīng),被廣泛地應(yīng)用于復合材料的阻燃添加劑,己成為用量最大的環(huán)保型無機阻燃劑。當ATH用作阻燃添加劑時,其含量和粒徑對復合材料的阻燃性能和力學性能有很大影響。為了達到一定的阻燃等級,通常ATH的添加量較大,當添加量一定時,粒度越細阻燃效果越好。因此,為了更好地發(fā)揮氫氧化鋁粉體的阻燃效果,且在添加量增大時,降低粉體對復合材料力學性能的影響,超細化、納米化是ATH阻燃劑發(fā)展的新趨勢。

但超細粉體的粒徑很小,表面能高,很容易發(fā)生團聚,很難均勻地分散到高分子基體中;并且氫氧化鋁粉體是典型的極性無機材料,與有機聚合物特別是非極性聚烯烴的親和性差,界面結(jié)合力小,從而導致材料混煉、成型時流動性差,加工性能和力學性能惡化。因此,如何降低超細氫氧化鋁顆粒之間的團聚,改善氫氧化鋁粉體與高分子基體的界面相容性,提高它們在高分子基體中的分散性,從而獲得性能優(yōu)異的阻燃復合材料,就成為超細ATH在阻燃填充材料領(lǐng)域中應(yīng)用的關(guān)鍵性問題。

1、超細氫氧化鋁的制備

超細氫氧化鋁的制備方法有物理法和化學法。物理法通常指機械法;化學法則包含有種分法、溶膠-凝膠法、沉淀法、水熱合成法、碳分法、超重力法等。

(1)種分法

常用的種分法其核心是在制備好的鋁酸鈉溶液中加入超細ATH晶種,從而制備更純更細的ATH粉體。其中,晶種的品質(zhì)是影響ATH粉體粒度的重要因素。

(2)機械法

機械法是通過攪拌磨和氣流磨等設(shè)備將經(jīng)洗滌、干燥處理的非工業(yè)級氫氧化鋁粉碎研磨成粒度較細的ATH粉末。該方法生產(chǎn)的ATH粉體形狀不規(guī)則,粒度粗,分布廣,一般在5~15μm范圍內(nèi),產(chǎn)品性能較差。將此方法生產(chǎn)的氫氧化鋁用于電線、電纜的生產(chǎn)中,其加工性能、延展性和阻燃性能遠不及化學法生產(chǎn)的氫氧化鋁。機械法雖制備過程簡單、實驗成本較低但產(chǎn)品雜質(zhì)含量較高且粒度分布不均勻,因此無法廣泛應(yīng)用。

(3)沉淀法

沉淀法的方式有直接和均勻沉淀兩類。直接沉淀是指在鋁酸鹽溶液中加入沉淀劑,在一定條件下制得高純超細氫氧化鋁。沉淀過程中,沉淀劑與溶液的混合程度是影響最后產(chǎn)品性質(zhì)的關(guān)鍵因素。均勻沉淀法與直接沉淀不同,其沉淀生長速度較緩慢。

(4)溶膠-凝膠法

此方法主要是通過在一定水浴溫度、攪拌速率及pH值的條件下水解鋁的化合物進而生成氫氧化鋁膠體,然后在一定條件下轉(zhuǎn)變成凝膠,最后經(jīng)干燥研磨制得粒徑較小的氫氧化鋁粉體。

(5)碳分法

碳分法是將CO2通入鋁酸鈉溶液中,通過控制反應(yīng)條件來制備氫氧化鋁。

(6)水熱合成法

水熱法主要通過對密閉反應(yīng)容器加熱的方式,使原料在有機溶劑介質(zhì)中高溫高壓反應(yīng)制備ATH的方法。

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