Làm thế nào để cải thiện độ bền nhiệt của nhôm hydroxit?
Một số lượng lớn vật liệu polymer hữu cơ có thể được nhìn thấy ở khắp mọi nơi trong cuộc sống, trên thực tế, hầu hết chúng đều ẩn chứa những nguy cơ cháy nổ.Để tránh khả năng này, cần phải tiến hành xử lý chống cháy đối với các vật liệu polyme dễ cháy này.
Đối với vật liệu polyme, thêm chất chống cháy là một trong những cách xử lý chất chống cháy hiệu quả nhất.Bột nhôm hydroxit là một trong những chất chống cháy thân thiện với môi trường quan trọng nhất trong điện tử, công nghiệp hóa chất, cáp, nhựa, cao su và các ngành công nghiệp khác. Nó có nhiều chức năng như chống cháy, khử khói, làm đầy, v.v.Nguyên tắc chống cháy của nó như sau:
① hành động thu nhiệt.Lửa có thể được khử nước hấp thụ nhiệt, ức chế sự tăng nhiệt độ polyme;
② Pha loãng.Khi lấp đầy Al (OH) 3, nồng độ của polyme dễ cháy giảm.Hơi nước thoát ra do sự khử nước của Al (OH) 3 làm loãng nồng độ khí cháy và oxy và ngăn cản quá trình cháy.
③ Hiệu ứng che phủ.Sau Al (OH) 3 bị khử nước, màng bảo vệ Al2O3 được hình thành trên bề mặt của chất cháy, có tác dụng cách ly oxy và có thể ngăn chặn quá trình cháy tiếp tục.
Cacbonat hóa.Chất chống cháy trong điều kiện cháy để tạo ra các chất không chứa nước mạnh, do đó quá trình cacbon hóa nhựa không dễ tạo ra chất bay hơi dễ cháy, để ngăn chặn sự lan truyền của ngọn lửa.
Ngoài ra, việc ứng dụng nhôm hydroxit trong chất dẻo cũng có thể cải thiện khả năng chống tia cực tím của vật liệu, tính chất điện môi và khả năng chống hồ quang và các đặc tính khác, cũng như cải thiện việc kiểm soát vật liệu tạo thành co ngót, có thể nói rằng chất hữu cơ lĩnh vực vật liệu "đầy viên thuốc làm đầy lớn".Vì vậy, có vẻ như nhôm hydroxit là bất khả chiến bại và có thể đi ngang trong thế giới polyme, phải không?Nó không thể.
Trong thực tế, do nhiệt độ phân hủy thấp hơn của nhôm hydroxit bắt đầu phân hủy (180 ~ 200 ℃), quá trình trộn và vật liệu polyme hữu cơ phân hủy nhiệt dễ dàng có bọt, có thể ảnh hưởng đến tính chất cơ học và hình thức của sản phẩm, vì vậy khi được sử dụng làm chất chống cháy thường chỉ thích hợp để ứng dụng trong vật liệu có nhiệt độ xử lý thấp hơn, hạn chế phạm vi sử dụng nhôm hydroxit.Ngoài ra, nhiệt độ xử lý thấp sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất thiết bị đùn và độ nhẵn bề mặt của sản phẩm.
Vì vậy, để cải thiện tính chất gia công của vật liệu chống cháy nhôm hydroxit và vật liệu polyme hữu cơ, nhiều phương pháp đã được phát triển để cải thiện độ bền nhiệt của nhôm hydroxit, có thể chia chủ yếu thành biến tính chất ghép nối, chuyển pha thủy nhiệt, khử nước một phần bề mặt. , độ tinh khiết cao và siêu tinh lọc, và sửa đổi lớp phủ bề mặt, v.v.
1. Sửa đổi đại lý khớp nối
Khi chất kết nối silan hoặc titanate được sử dụng để sửa đổi bề mặt của nhôm hydroxit, độ ổn định nhiệt của nhôm hydroxit có thể được cải thiện khi lượng chất kết nối cao hơn. Tuy nhiên, do giá thành của chất nối cao nên chi phí sản xuất của quá trình này cao, và độ bền nhiệt của các sản phẩm biến tính tăng không đáng kể.
2. Chuyển pha thủy nhiệt
So với alumina hydroxide, diaspore có nhiệt độ phân hủy cao hơn, do đó, tính ổn định nhiệt của alumina hydrate có thể được cải thiện đáng kể bằng cách xử lý thủy nhiệt để chuyển nhôm hydroxide thành diaspore.Ma Shuhua chẳng hạn như điều chế nhôm hydroxit siêu mịn trong điều kiện sửa đổi thủy nhiệt, tận dụng tối đa nhôm hydroxit thành monohydrat diaspore mềm, vật liệu biến đổi nhiệt độ phân hủy nhiệt ban đầu có thể đạt 340 ℃, nhưng phản ứng nhiệt nước của thiết bị yêu cầu cao và nó có giá trị thấp hơn nhiều so với sự phân hủy mềm sanshui monohydrat của sự phân hủy nhiệt thu nhiệt diaspore của diaspore, điều này làm giảm hiệu suất chống cháy nhôm hydroxit.
3. Mất nước một phần bề mặt
Bằng cách đun nóng nhôm hydroxit, một phần nước liên kết đã được loại bỏ sau khi bề mặt của nhôm hydroxit được làm nóng, và số phân tử biểu kiến của nước liên kết của nhôm hydroxit hyđrat đã giảm từ 3 xuống 1,8 ~ 2,9 sau khi xử lý nhiệt, vì vậy rằng một phần của hydroxit nhôm đã được chuyển đổi từ cấu trúc của trabeauxit sang cấu trúc của đá bùng nổ, do đó cải thiện độ ổn định nhiệt của nhôm hydroxit.Nhôm hydroxit được xử lý bằng phương pháp này có thể được sử dụng làm chất chống cháy cho bảng mạch in cần chịu được nhiệt độ xử lý cao.
Mặc dù độ bền nhiệt của nhôm hydroxit có thể được cải thiện bằng cách gia nhiệt, nhưng mức độ mất nước không dễ kiểm soát trong quá trình sản xuất. Ngoài ra, hiệu suất chống cháy của hydroxit nhôm giảm sau khi loại bỏ một số nước tinh thể, và tốc độ hấp thụ dầu cũng tăng lên.
4. Độ thanh lọc cao và siêu tinh lọc
Tinh chế siêu mịn và độ tinh khiết cao của nhôm hydroxit có thể làm tăng diện tích bề mặt của nhôm hydroxit thông qua quá trình tinh chế siêu mịn, tăng cường hiệu quả chống cháy và cải thiện các đặc tính cơ học và chịu nhiệt của các sản phẩm vật liệu.Độ tinh khiết cao, đặc biệt là khử oxit natri và các tạp chất khác trong bột, cũng có thể cải thiện độ bền nhiệt của chất chống cháy. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi hàm lượng tạp chất Na2O trong Al (OH) 3 giảm xuống dưới 0,2% (phần khối lượng), nhiệt độ phân hủy nhiệt ban đầu có thể được nâng lên khoảng 240 ℃.Tuy nhiên, mặc dù siêu tinh chế và độ tinh khiết cao có thể cải thiện hiệu quả độ ổn định nhiệt của sản phẩm, nhưng việc sản xuất nhôm hydroxit siêu mịn với natri thấp bằng quá trình phân hủy dung dịch natri aluminat rất khó và phức tạp, điều này sẽ làm tăng đáng kể chi phí sản xuất của sản phẩm.
5. Sửa đổi lớp phủ bề mặt
Nhiệt độ phân hủy nhiệt ban đầu của nhôm hydroxit cũng có thể được tăng lên một cách hiệu quả bằng cách phủ lên bề mặt của nhôm hydroxit bằng một hoặc nhiều hợp chất có độ bền nhiệt tốt hơn.Chẳng hạn như magiê hydroxit là một loại hiệu suất tuyệt vời, triển vọng phát triển cực kỳ thân thiện với môi trường chất chống cháy vô cơ, phạm vi phân hủy của nó là 340 ~ 490 ℃, hai hydroxit nhôm composite có thể tạo ra nhiệt độ phân hủy thấp hơn gây ra bởi các khuyết tật của hiệu suất, xử lý vật liệu và có thể làm hỗn hợp vật liệu chống cháy đã được trong quá trình oxy hóa phân hủy có tác dụng chống cháy tốt.Sau khi phủ nhôm hydroxit với magie hydroxit, phản ứng thu nhiệt khử nước xảy ra trong khoảng 235 ~ 455 ℃, có thể ức chế quá trình đốt cháy vật liệu polyme trong một khoảng nhiệt độ rộng.
