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氫氧化鋁 (簡稱ATH) 阻燃劑,具有無毒、穩定性好,高溫下不產生有毒氣體,還能減少塑料燃燒時的發煙量等優點,而且價格低廉,來源廣泛。氫氧化鋁的脫水吸熱溫度較低,約為235~350℃,因此在塑料剛開始燃燒時的阻燃效果顯著。ATH在添加量為40%時,可顯著減緩PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙稀)及ABS(丙稀腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)等的熱分解溫度,具有良好的阻燃及降低發煙量的效果。添加50%的氫氧化鋁的聚烯烴,在日本主要用于制作食品包裝材料,添加60%氫氧化鋁的阻燃聚烯烴可用作建筑材料及汽車、船舶的內部裝飾材料。
普通氫氧化鋁阻燃劑主要問題是所需填充量大,否則就無良好的阻燃效果,但填充量大必然導致樹脂混煉和成型時物料的流動性差,影響材料的加工性能和機械性能。Alcoa公司開發出了新型的超細氫氧化鋁阻燃劑,其粒徑小至0.2~0.5mm,這種產品與普通型號氫氧化鋁的阻燃效果相同,添加量卻可大大減少,因此不會影響塑料產品的其它性能。氫氧化鋁顆粒經表面處理后還可以改善與樹脂的相容性,例如Solem公司的Zerogen 15阻燃劑可很好地分散在樹脂中,同時耐熱溫度也提高至330℃,因而適用于PE、PP、EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)及加工溫度高的工程塑料PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)和PA(尼龍)。
氫氧化鎂阻燃劑(MDH)
氫氧化鎂(簡稱MDH)阻燃劑具有良好的阻燃效果,同時還能夠減少塑料燃燒時的發煙量,起到抑煙劑的作用。氫氧化鎂還具有安全無毒,高溫加工時熱穩定性好等優點。氫氧化鎂填充的塑料材料表面光潔明亮,色澤美觀大方。將氫氧化鎂阻燃劑用于PP塑料,添加量為50%時即具有良好的阻燃效果。在適量添加時,氫氧化鎂還是PP材料的高效消煙填料。但是氫氧化鎂分解溫度較高,在340~490℃左右,吸熱量也較小,因此對抑制材料溫度上升的性能比氫氧化鋁差,對聚合物的炭化阻燃作用卻氫氧化鋁。因此兩者復合使用,互為補充,其阻燃效果比單獨使用更好。
氫氧化鎂阻燃劑同樣有所需填充量大的缺點,大量的氫氧化鎂阻燃劑會降低塑料制品的強度以及其他性能。其次氫氧化鎂的耐酸性差,在酸中會很快溶解,也容易受乳酸影響而使制品表面留下指紋。
目前已經采用超細化技術,表面處理等技術改善了氫氧化鎂阻燃劑的性能,開發出一系列優質高效的新產品。如Norton Thiokal 公司對氫氧化鎂表面處理后,解決了耐酸性差的問題,還提高了阻燃劑在樹脂中的分散性能,此種產品填充50%-60%作為阻燃劑時,對塑料產品的流變性的影響仍然很小;Ventron公司開發了低粉塵,細顆粒級的氫氧化鎂,此種產品提高了氫氧化鎂阻燃劑的使用效率,同等阻燃效果時的填充量可有效降低。
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