Почему огнестойкий гидроксид алюминия так хорош?
I. Что такое антипирен
Огнезащитный состав — это специальная добавка, используемая для улучшения характеристик горения горючих и легковоспламеняющихся материалов, которая может сделать материал огнестойким, самозатухающим и дымоудаляющим, а также может эффективно улучшить безопасное использование материалов. Антипирены обычно делятся на органические антипирены и неорганические антипирены. Органические антипирены широко используются благодаря их выдающемуся огнезащитному эффекту и широкому спектру применения. Однако его недостатками также являются едкий, горящий дым, сопровождающийся ядовитым газом.
Неорганические антипирены обладают относительно хорошей термической стабильностью, не выделяют агрессивных и токсичных газов и оказывают меньшее воздействие на окружающую среду. По сравнению с органическими антипиренами, неорганические антипирены больше соответствуют требованиям охраны окружающей среды и пожарной безопасности, неорганические антипирены были в центре внимания исследований в последние годы и имеют большой рыночный потенциал. Неорганические антипирены включают гидроксид алюминия, гидроксид магния, оксид магния, триоксид сурьмы, тетраборат натрия и т. д. Среди них гидроксид алюминия является наиболее широко используемым неорганическим антипиреном, который выполняет функции антипирена, удаления дыма и наполнителя, особенно ультрадисперсного гидроксида алюминия после модификации поверхности, а также может улучшить механические свойства материалов.
II. Преимущества антипирена на основе гидроксида алюминия
Несмотря на то, что бромистый антипирен в органическом антипирене имеет такие преимущества, как высокая огнезащитная эффективность, низкое количество добавок, широкий спектр применения и т. д., чтобы соответствовать тенденции развития огнезащитных средств с низким содержанием дыма и безвредности на рынке огнезащитных средств, разработка и использование неорганических антипиренов постепенно получают все большую поддержку со стороны усилителя.
Ультрадисперсный гидроксид алюминия стабилен по физико-химическим свойствам при комнатной температуре, не образует вторичных загрязнений при горении, имеет высокую белизну и отличный показатель цветности. А наногидроксид алюминия может не только улучшить ограниченный кислородный индекс огнезащитных полимеров, повысить огнезащитные свойства, помочь улучшить качество поверхности полимерных изделий, а также механические и электрические свойства, а также повысить их устойчивость к утечкам, стойкость к дуге и стойкость к истиранию. Кроме того, комбинированное использование гидроксида алюминия и других антипиренов является идеальным, и это своего рода неорганический антипирен с широкими перспективами.
III. Огнезащитный механизм гидроксида алюминия
Механизм огнестойкости гидроксида алюминия относительно сложен и состоит из следующих механизмов, взаимодействующих друг с другом:
1. Реакция и поглощение тепла
Как мы упоминали выше, гидроксид алюминия реагирует с теплом с образованием оксида алюминия и воды, и эта реакция является реакцией поглощения тепла, формула реакции:
В этом процессе не только поглощается тепло, чтобы задержать горение полимеров, в то время как реакция выделяющегося водяного пара также разбавляет горючие газы и кислород, а также участвует в конденсированной фазе реакции.
2. Разбавление
В дополнение к 1), упомянутому в водяном паре, может разбавлять горючие газы и кислород, поскольку гидроксид алюминия также играет роль наполнителя, что приводит к уменьшению количества полимера на единицу объема, а наполнение гидроксидом алюминия играет роль разбавления.
3. Покрывающий эффект
Реакция, возникающая между оксидом алюминия и другими карбидами, образует огнестойкий барьер, препятствующий распространению пламени.
4. Карбонизация
Антипирен выделяет сильные обезвоживающие вещества в условиях горения, что приводит к карбонизации пластика и образованию легковоспламеняющихся летучих веществ, что предотвращает распространение пламени.
IV. Недостатки гидроксида алюминия как антипирена
Хотя гидроксид алюминия хорошо себя зарекомендовал в области огнезащитных средств, он не идеален. Прежде всего, когда гидроксид алюминия используется в качестве антипирена, для достижения желаемого антипирена обычно требуется большое количество добавки, что затрудняет контроль затрат. Во-вторых, добавление большого количества гидроксида алюминия может оказать существенное влияние на физические свойства сырья, например, снизить прочность и ударную вязкость материала, повысить гигроскопичность материала и т. д., тем самым ограничивая сферу применения материала и его эксплуатационные характеристики.
V. Требования к гидроксиду алюминия в различных отраслях промышленности
Отличная производительность, так что гидроксид алюминия в ряде отраслей промышленности имеет производительность. Но при его использовании в разных отраслях предъявляются разные требования к качеству.
1. EVA вспененный материал
Вспененный материал EVA относится к пенопластовому изоляционному материалу, изготовленному из EVA и полиэтилена низкой плотности в качестве сырья и других добавок путем формования пены или пены для инъекций. Поскольку он полезен для окружающей среды, он используется во многих закрытых и общественных местах, поэтому к нему предъявляются высокие требования к огнестойкости.
В огнезащитной системе вспенивающего материала EVA обычно используется один гидроксид алюминия, а количество добавок достигает около 60%. Из-за большого количества добавок, поэтому он требовательн к своей стабильности, требованиям к стабильности PH, продукт не может иметь следов примесей, что делает требования к процессу производства гидроксида алюминия очень строгими, цена также выше, чем у других наноразмерных продуктов.
2. Изделие из силиконовой резины
Специальный силиконовый антипирен на основе гидроксида алюминия должен соединяться с различными силановыми обработками поверхности, отсеивать крупные частицы, удалять примеси, чтобы порошок, насколько это возможно, и сочетание силиконового каучука были хорошими, не влияли на механические свойства и в то же время играли антипирен и наполнитель двойной эффективности. Кроме того, гидроксид алюминия можно использовать отдельно, а также можно использовать в сочетании с антипиренами на основе азота и фосфора, определенное соотношение необходимо добавлять в соответствии с формулой.
3. Чернила и краска
Чернила и краска являются важными материалами для печати: первые в основном используются в полиграфической промышленности, вторые одновременно выполняют защитную и декоративную роль. Между ними нет очевидной границы, и требования к антипирену на основе гидроксида алюминия в основном одинаковы, т.е. он должен иметь низкое маслопоглощение, отсутствие примесей, высокую белизну, отсутствие осадков и другие характеристики.
4. ТПУ
Китайское название термопластичного полиуретанового эластомера ТПУ, который обладает превосходными свойствами высокого напряжения, высокой прочностью на разрыв, прочностью и устойчивостью к старению, является зрелым экологически чистым материалом. Гидроксид алюминия, добавляемый в материалы ТПУ/ТПЭ, прежде всего, имеет размер частиц менее 2,0 микрон, с равномерным распределением размеров частиц, чтобы его можно было лучше интегрировать с другими материалами и повысить износостойкость материала.
Во-вторых, необходимо провести активационную обработку поверхности гидроксида алюминия, чтобы гидроксид алюминия мог обеспечить хорошую связь с другими материалами, и в то же время это также повышает текучесть обработки гидроксида алюминия, чтобы гидроксид алюминия мог быть более равномерно распределен в материале, что приводит к хорошему огнезащитному эффекту.
VI. Способы получения гидроксида алюминия
Способ получения ультрадисперсного гидроксида алюминия включает физический и химический методы. Физический метод обычно относится к механическому методу; химический метод включает метод посева, золь-гель метод, метод осаждения, метод гидротермального синтеза, углеродный метод, метод супергравитации и так далее.
1. Механический метод
Механический метод заключается в измельчении и измельчении промытого и высушенного гидроксида алюминия нетехнического качества в мелкий порошок АТН с помощью мешалки и воздушной мельницы. Порошок ATH, полученный этим методом, имеет неправильную форму, крупный размер частиц и широко распределенный, обычно в диапазоне 5-15 мкм, с плохими характеристиками продукта. Гидроксид алюминия, полученный этим методом, используется в производстве проводов и кабелей, а его технологические характеристики, пластичность и огнезащитные свойства значительно уступают таковым у гидроксида алюминия, полученного химическим методом. Хотя механический метод имеет простой процесс приготовления и низкую стоимость эксперимента, содержание примесей в продукте велико, а распределение частиц по размерам неоднородно, поэтому его нельзя широко использовать.
2. Метод отделения семян
Суть широко используемого метода посева заключается в добавлении ультрамелких семян ATH в приготовленный раствор алюмината натрия, чтобы приготовить более чистый и мелкий порошок ATH. Качество семян является важным фактором, влияющим на размер частиц порошка ATH.
3. Золь-гель метод.
Этот метод в основном заключается в гидролизе соединений алюминия при определенной температуре водяной бани, скорости перемешивания и значении pH для получения коллоида гидроксида алюминия, а затем при определенных условиях в гель и, наконец, после сушки и измельчения для получения частиц порошка гидроксида алюминия меньшего размера.
4. Метод осаждения
Существует два типа метода осаждения: прямое и равномерное осаждение. Прямое осаждение означает добавление осаждающего агента в раствор алюмината при определенных условиях для получения ультратонкого гидроксида алюминия высокой чистоты. В процессе осаждения ключевым фактором, влияющим на характер конечного продукта, является степень смешивания осадителя с раствором. В отличие от прямого осаждения, метод равномерного осаждения имеет медленную скорость роста.
5. Метод гидротермального синтеза.
Гидротермальный синтез — это метод получения АТГ путем нагревания закрытого реакционного сосуда, в результате которого сырье вступает в реакцию при высокой температуре и высоком давлении в среде органических растворителей.
6. Фракционирование углерода
Метод фракционирования углерода заключается в пропускании CO₂ в раствор алюмината натрия путем контроля условий реакции для получения гидроксида алюминия.
Заключение:
После более глубокого понимания многих преимуществ антипиренов на основе гидроксида алюминия, сложного и эффективного огнезащитного механизма и требований к применению в различных отраслях, давайте взглянем на антипирены, производимые компанией YINSU Flame Retardant Company. Наша компания специализируется на исследованиях, разработке и производстве высокоэффективных антипиренов. Продукты гидроксида алюминия имеют сверхмелкий размер частиц, легко диспергируются и могут лучше интегрироваться с другими материалами для достижения лучших огнестойких эффектов. Кроме того, компания YINSU Flame Retardant разработала серию высокоэффективных огнезащитных решений для устранения некоторых потенциальных недостатков гидроксида алюминия, таких как неравномерное распределение частиц по размерам или недостаточная производительность обработки. Эти инновационные продукты не только улучшают характеристики гидроксида алюминия, но и открывают более широкие возможности для применения огнезащитных материалов. Если вы заинтересованы в высокоэффективных и экологически чистых антипиренах, компания YINSU Flame Retardant Company, несомненно, станет вашим надежным выбором!
