氫氧化鋁粉體具有阻燃、消煙、填充等多重功能，能與磷等多種物質(zhì)產(chǎn)生協(xié)同阻燃效應(yīng)，是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品，已成為電子、化工、電纜、塑料、橡膠等行業(yè)中重要的環(huán)保型阻燃劑。
氫氧化鋁為填充型無機阻燃劑，為達(dá)到較好的阻燃效果，填充量需40%，甚至高達(dá)60%，但高填充量不僅嚴(yán)重影響制品的機械性能，而且使擠出及加工性能變差。因此，為使氫氧化鋁粉體能更廣泛地用于聚烯烴等阻燃材料中，必須進行表面改性。
1、氫氧化鋁常用表面改性劑
（1）硅烷偶聯(lián)劑
硅烷偶聯(lián)劑現(xiàn)有百余種，按分子中R官能團的結(jié)構(gòu)，有機硅烷偶聯(lián)劑分為α—官能團、β—官能團和γ—官能團硅烷偶聯(lián)劑。
γ—官能團硅烷偶聯(lián)劑最穩(wěn)定，其用于熱塑性和熱固性中加填的氫氧化鋁改性處理，改善制品強度十分顯著。α—官能團硅烷偶聯(lián)劑穩(wěn)定性介于β和γ之間，除增強制品的力學(xué)性能外，α—官能團硅烷偶聯(lián)劑還能使制品的電學(xué)性能和防潮性能得以改善，其處理的氫氧化鋁改性產(chǎn)品適合在電線電纜行業(yè)應(yīng)用。
（2）鋯類偶聯(lián)劑
鋯類偶聯(lián)劑由含有鋁酸鋯的低相對分子質(zhì)量無機聚合物在分子主鏈上絡(luò)合兩種有機配位基組成，一種配位基賦予偶聯(lián)劑良好的羥基穩(wěn)定性，另一種配位基則賦予偶聯(lián)劑良好的有機反應(yīng)性，其對氫氧化鋁超細(xì)氫氧化鋁粉體有較好的改性效果。
?。?）高級脂肪酸及其鹽
高級脂肪酸及其鹽是最早使用的礦物表面改性劑，常用的主要有硬脂酸和硬脂酸鹽。在高級脂肪酸及其鹽的分子結(jié)構(gòu)中，一端為長鏈烷基，另一端為可與氫氧化鋁表面官能團發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的羧基及其金屬鹽。用高級脂肪酸及其鹽處理超細(xì)氫氧化鋁粉體類似偶聯(lián)劑的作用，可改善氫氧化鋁粉體和聚合物分子的親和性，改善制品的力學(xué)性能和加工性能。
?。?）不飽和有機酸
不飽和有機酸分子中帶有一個或多個不飽和雙鍵及一個或多個羥基。不飽和有機酸改性劑的碳原子數(shù)一般在10以下。常見的不飽和有機酸是：丙烯酸、甲基丙烯酸、肉桂酸等。一般地說，酸性越強越容易形成離子鍵，故多選用丙烯酸和甲基丙烯酸。各種有機酸可以單獨使用，也可以混合使用，處理含堿金屬離子的礦物氫氧化鋁粉體，效果較好。
（5）有機硅
高分子有機硅又稱硅油，是以硅氧鍵鏈（Si-O-Si）為骨架，硅原子上接有機集團的一類聚合物。常用的有含氫聚甲基硅氧烷、羥基封端聚二甲基硅氧烷等。
2、氫氧化鋁表面改性工藝
目前，比較常用的超細(xì)氫氧化鋁粉體的表面改性方式主要有干法改性與濕法改性兩種。
?。?）干法改性
將經(jīng)需要改性超細(xì)氫氧化鋁粉體預(yù)熱至一定溫度后，將改性劑緩慢滴加到高速攪拌的氫氧化鋁粉體中，并開始記時，反應(yīng)至一定時間后停機包裝。
干法改性的優(yōu)點是對設(shè)備要求低，操作簡單。缺點是工人勞動強度大，污染嚴(yán)重，生產(chǎn)效率低，氫氧化鋁粉體包覆率低，僅為10%，改性效果較差且不穩(wěn)定。
?。?）濕法改性
濕法改性是在在氫氧化鋁粉體生產(chǎn)過程中，將合成的氫氧化鋁漿液經(jīng)過過濾、洗滌后，濾餅打漿，在一定溫度的打漿后的漿液中加入改性劑，攪拌一段時間，過濾烘干打散后包裝。
濕法改性的優(yōu)點是工人勞動強度低，沒有粉塵污染，生產(chǎn)效率高，氫氧化鋁粉體包覆率高，在20-30%，改性效果較高且穩(wěn)定。較干法改性而言，濕法改性流程長，對設(shè)備要求較高。由于濕法改性優(yōu)點多，正在逐步取代干法改性生產(chǎn)方式。
3、氫氧化鋁表面改性效果評價
?。?）吸油率測試
吸油率主要是測定一定量的Al（OH）3粉料剛剛達(dá)至飽和浸潤時所需要的蓖麻油量，用它來表征一定量的Al（OH）3剛達(dá)到飽和浸潤所需的樹脂量。
檢測方法如下：將超細(xì)氫氧化鋁粉體稱取干燥試樣約10g，置于燒杯內(nèi)，用滴定管滴加蓖麻油，用玻璃棒輕輕調(diào)和，使蓖麻油與試樣浸潤均勻制團狀。計算出每100g氫氧化鋁所吸附的蓖麻油量，即為超細(xì)氫氧化鋁粉體的吸油率。
經(jīng)過表面改性的氫氧化鋁粉體，吸油率會出現(xiàn)一定程度的變化。如用硅烷偶聯(lián)劑改性后的 超細(xì)氫氧化鋁粉體，吸油率會下降10%左右。
?。?）SEM測試
改性前后超細(xì)氫氧化鋁粉體的形貌檢測所采用電子顯微鏡設(shè)備進行掃描，通過電鏡可以發(fā)現(xiàn)改性后的粉體在基體內(nèi)分散情況好于未改性產(chǎn)品。
（3）FTIR測試
采用傅里葉紅外光譜儀進行紅外光譜測定，分析產(chǎn)品表面的基團。例如采用甲基乙烯基硅烷濕法表面改性的氫氧化鋁粉體，通過紅外光譜可測定乙烯基–Vi與–Si含量。
?。?）測定制品性能
將改性后與未改性的超細(xì)氫氧化鋁粉體所制制品進行線纜指標(biāo)如氧指數(shù)、拉伸強度、斷裂伸長率等的測試。通過對比，可發(fā)現(xiàn)改性后，制品的阻燃性能、力學(xué)性能均有所改善。
（5）活化指數(shù)
活化指數(shù)是通過測定改性后漂浮在水面上方的氫氧化鋁量占?xì)溲趸X總量的百分?jǐn)?shù)來評價表面改性效果的指標(biāo)。由于超細(xì)氫氧化鋁粉體表面改性劑種類不同、處理方式不同，使改性后的粉體有些浮于水面，有些則會下沉。
如硬脂酸鈉、鈦酸酯濕法改性，疏水性硅烷干法改性后的超細(xì)氫氧化鋁粉體，可以采用活化指數(shù)來評價改性效果；但是親水性硅烷干法改性，硅烷濕法改性后的超細(xì)氫氧化鋁粉體，會在水中下沉，采用活化指數(shù)無法評價改性效果，準(zhǔn)確的評價方式還是紅外光譜測試。
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