2.3 氫氧化鋁的表面處理技術(shù)及改性方法

    氫氧化鋁作為無機阻燃劑，雖然有無毒、不揮發(fā)、價廉、阻燃、消耗、填充和在燃燒時無2次污染等優(yōu)點，但是其添加量在50%以上時，才能充分顯示阻燃效果。例如阻燃電纜時，氫氧化鋁的填充量達到120%-200%，這么高的填充量勢必影響高聚物與無機填料的相容性和力學(xué)性能，因為氫氧化鋁作為無機填料和有機高聚物在物理形態(tài)和化學(xué)結(jié)構(gòu)上極不相同，兩者親和性差，如果直接填充，會造成分散不均，而且粒徑較大者還會成為復(fù)合材料的應(yīng)力集合點，成為材料的薄弱環(huán)節(jié)，這些不制了填充劑在聚合物中的添加量，而且還嚴重影響了制品性能。為了解決這些問題，一般需加入適當?shù)谋砻婊钚詣┗蚺悸?lián)劑進行表面包覆處理，以達到提高氫氧化鋁和樹脂之間的應(yīng)和力，改善制品的性能，增加阻燃性(在環(huán)氧樹脂中，表面改性的氫氧化鋁可將阻燃性從V-1級提高到V-0級)，改善加工性能，提高制品的電氣性能以及降低成本。

    2.3.1 氫氧化鋁的表面處理技術(shù)

    目前氫氧化鋁的表面處理主要集中在有機改性，大體可分為兩類，表面活性劑處理和偶聯(lián)劑處理。

    2.3.1.1 表面活性劑處理

    用陰離子、陽離子型表面活性劑如脂肪酸、酯類、醇類、酰氨類，對其表面進行改性，以達到提高氫氧化鋁和樹脂之間的親和力，改善制品的性能，增加阻燃性，改善加工性能，使之同高分子材料間的相容性，并且進一步增強橡膠、塑料等制品的抗沖擊能力。

    2.3.1.2 偶聯(lián)劑表面處理

    用偶聯(lián)劑對氫氧化鋁進行表面改性是利用偶聯(lián)劑分子的基團可以與氫氧化鋁的表面發(fā)生羥基反應(yīng)，形成化學(xué)鍵合，而偶聯(lián)劑分子的另一端則有親有機物性質(zhì)，可以與有機高分子發(fā)生某種化學(xué)反應(yīng)或機械纏繞，從而把氫氧化鋁與聚合物這兩種性質(zhì)不同的材料牢固結(jié)合在一起，即借助偶聯(lián)劑在氫氧化鋁表面形成分子橋，把性質(zhì)特殊的兩種材料連接在一起，從而使之與有機高分子材料的相容性得以提高，使無筋聚合物的抗拉強度、伸長率和抗沖擊性能明顯提高。

    氫氧化鋁常用的偶聯(lián)劑主要有硅烷和鈦酸酯類、硅烷偶聯(lián)劑中以乙烯基硅烷的處理效果較好，單烷基鈦酸酯對粗粒Al(OH)₃的偶聯(lián)效果不如對細粒Al(OH)₃偶聯(lián)效果好，鈦酸酯偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑并用可產(chǎn)生協(xié)同作用。另外，烷基乙烯酮、丙烯酸異氰酸酯和含磷鈦酸鹽也可作為Al(OH)₃表面處理劑，還有新近開發(fā)的新型鋁系偶聯(lián)劑，如DL-411系列偶聯(lián)劑，是中國偶聯(lián)劑研究的重大突破。此外，有些加工助劑如硬脂酸鹽、潤滑劑、增塑劑等也能明顯提高系統(tǒng)的分散性，縮短均勻時間，降低加工能耗，改善表面質(zhì)量，同時氫氧化鋁顆粒在樹脂機體內(nèi)均勻分布也能使產(chǎn)品的物理性能得到改善。