氫氧化鋁表面改性

氫氧化鋁微粉的表面改性2023年5月22日中南大學(xué)1）化學(xué)品氧化鋁性質(zhì)特殊，應(yīng)用越來越廣泛相對密度2.42，折光率1.53~1.57，莫氏硬度3.0無毒、無味、白色粉末不溶于水和醇，可溶于酸和堿脫水時(shí)大量吸熱性質(zhì)催化劑載體藥用氧化鋁陶瓷阻燃電纜應(yīng)用領(lǐng)域……221.49℃308.21℃548.5℃2）化學(xué)品（氫）氧化鋁種類多、產(chǎn)量大、附加值高，是增加氧化鋁企業(yè)效益的重要產(chǎn)品世界化學(xué)品氧化鋁產(chǎn)量2008世界氫氧化鋁需求量1北美、2拉丁美洲、3亞洲、4西歐、5東歐、6大洋洲、7中國阻燃劑(聚烯烴、聚氯乙烯、橡膠、塑料、熱塑性彈性體）

印刷線路板地毯褙乳膠泡沫和粘結(jié)劑人造大理石、人造瑪瑙造紙牙膏3）填料用化學(xué)品氫氧化鋁用途多、需求量大，適合規(guī)?；a(chǎn)阻燃產(chǎn)品人造瑪瑙人造大理石牙膏填料用氫氧化鋁的用途礦用阻燃塑料阻燃工程塑料②提高物理性質(zhì)彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度熱穩(wěn)定性、抗壓強(qiáng)度等4）無機(jī)填料能顯著降低成本、改善材料性能填充量大、降低成本③賦予特定功能阻燃、耐熱、導(dǎo)電、導(dǎo)熱隔音、磁性、壓電、抗菌等功能ATH含量對材料拉伸強(qiáng)度的影響ATH對復(fù)合材料硬度和密度的影響5）阻燃用氫氧化鋁微粉需求強(qiáng)、應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大BMC、SMC和其它擠壓及模具用料工程塑料涂料管線原始固化(CIPP）泡沫絕緣材料硅橡膠電線、電纜.粘合劑、密封劑屋面卷材橡膠氫氧化鋁和電線、電纜原料（以PE為例）表面性質(zhì)不匹配，易出現(xiàn)“偏析”，影響產(chǎn)品加工和物理性能。

氫氧化鋁表面存在OH鍵極性物質(zhì)、親水性聚氯乙烯,聚合度在500-2000之間電纜電纜料生產(chǎn)線阻燃電纜一般組成：PE（PVC）、增塑劑(鄰苯二甲酸二甲脂)、氫氧化鋁、穩(wěn)定劑等低密度聚乙烯,分子量~25000非極性物質(zhì)，疏水性6）氫氧化鋁微粉與電纜料表面性質(zhì)不匹配，混和不均勻、影響材料物理化學(xué)性能，需要表面改性7）表面改性后的氫氧化鋁，價(jià)值高，是氧化鋁企業(yè)提高市場競爭力重要措施產(chǎn)品種類粒度范圍性質(zhì)改性情況應(yīng)用H10075白色、未磨/有機(jī)填料、粘合劑H3619白色、磨/團(tuán)/片狀模塑料H33614白色、磨/團(tuán)/片狀模塑料HM94001種分產(chǎn)品表面改性電纜、硅橡膠HM9322超細(xì)產(chǎn)品表面表面改性電纜、硅橡膠HM6323.5微粉表面改性電纜、硅橡膠HS4329/表面改性、疏水水敏性應(yīng)用HM5325/表面改性樹酯HS4329/表面改性管線原始固化Gardanne產(chǎn)品發(fā)展趨勢2000年改性劑種類市場量%市場價(jià)值%有機(jī)硅烷5090有機(jī)酸合計(jì)5010脂肪酸406聚合酸104表面改性過程中有機(jī)硅烷和有機(jī)酸市場份額估計(jì)8）表面改性過程中，脂肪酸用量大、市值少；偶聯(lián)劑用量少、市值大陰離子表面活性劑:硬脂酸、硬脂酸鈉、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、松香酸鈉，磺化蓖麻油、烷基苯磺酸鈉，磷酸脂、聚磷酸脂等陽離子表面活性劑：C12~C22高級胺鹽（伯胺、仲胺、叔胺、季銨鹽），雙烷基甲基苯基二氫化牛脂氯化銨、甲基苯基椰子油酸氯化銨非離子表面活性劑：聚乙二醇型和多元醇型。平平加、OP、聚醚，Span、Tween1.表面活性劑9）為賦予氫氧化鋁特定功能，表面改性劑種類、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、官能團(tuán)多樣2.偶聯(lián)劑：①有機(jī)硅烷三烷氧基硅烷單烷氧基硅烷②鈦酸酯、鋁酸酯、錫偶聯(lián)劑、雙金屬偶聯(lián)劑等單烷基氧基型、螯合型和配位型單烷基氧基型：如異丙氧基三異硬脂酸鈦,i-C3H7Ti[OCO(CH2)14CH(CH3)2]3

異丙氧基三（磷酸二辛酯）鈦i-C3H7Ti[OPO(OR)2]3

螯合型：

螯合100型，如二（焦磷酸二辛酯）羥乙酸鈦酸酯；

螯合200型，如二（磷酸二辛酯）鈦酸乙二（醇）酯鈦酸酯偶聯(lián)劑的通式R-O-Ti-（O-X-R‘-Y）n作用：增塑作用、界面粘合作用。與無機(jī)物表面質(zhì)子反應(yīng)，形成有機(jī)單分子層。示例：聚丙烯：等規(guī)立構(gòu)聚丙烯、間規(guī)立構(gòu)聚丙烯、無規(guī)立構(gòu)聚丙烯3.低聚物：分子量幾百至幾千雙酚A型環(huán)氧樹脂：分子量340~630雙酚A型環(huán)氧樹脂聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟（分子量度1500~5000）聚乙二醇聚合物主要是包覆無機(jī)粉體單體吸附、然后聚合聚合物吸附包覆丁烯酸4.不飽和有機(jī)酸丙烯酸甲基丙烯酸β-苯丙烯酸RCOOH，碳原子數(shù)<10如：10）氫氧化鋁微粉表面改性，必須解決幾個(gè)重大關(guān)鍵技術(shù)難題細(xì)氫氧化鋁表面能高，吸附強(qiáng)；溶液中雜質(zhì)多，雜質(zhì)含量高氫氧化鋁粒度分布不均勻、形貌不規(guī)整。界面檢測困難，表征手段少氫氧化鋁表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，改性劑與表面相互作用方式多ATH高溫下易產(chǎn)生新相，溶液中溶劑化顯著，低溫下作用慢，以化學(xué)鍵方式表面改性ATH難聚合物種類，性質(zhì)相差較大，表面改性與聚合物完美匹配難。1、氫氧化鋁物理化學(xué)性質(zhì)調(diào)控技術(shù)2、表面改性機(jī)理3、產(chǎn)品改性技術(shù)在不領(lǐng)同剪買切速匯率下矮氫氧滑化鋁砌和不摟飽和往樹脂偷料漿澆粘度咬的變逮化互配比例(1#:2#)互配后粉體混合物制成品D50D[4,3]粘度（Pa·S）L色度初始3minab20:014.1016.66147.08138.0663.90.146.5614:617.5328.4250.8845.1662.82-0.325.2313:718.8831.8037.0134.7863.05-0.124.8212:819.6832.9734.4631.4362.9-0.264.711:920.3234.3330.8329.3362.67-0.364.48粒級運(yùn)互配川對混輛合物然料粘寫度和棉成品L、a、b值的利影響11劑）提高俯產(chǎn)品職質(zhì)量佛仍是麗我國誦化學(xué)但品氫塔氧化宅鋁亟斤待解拋決的丈重大怒問題混合齡物料啄粘度爽隨粉諸體的馬體積旁平均竭粒徑粥的變農(nóng)化實(shí)驗(yàn)滴樣品Ma齒rt免in裙al產(chǎn)品國產(chǎn)轟產(chǎn)品差距:粒度農(nóng)分布龍不均清勻粒子陷形貌庫不規(guī)獻(xiàn)整分解癢工藝壤優(yōu)化抑制畏附聚強(qiáng)化段長大匹配刑過飽辰和度不同膀體系臟的剪改切應(yīng)瞇力和鵝粘度房誠隨剪德切速繳率的能變化行曲線AT跟H填充蛾復(fù)合盯材料粗的力車學(xué)性槳能提高尾材料劃的力萬學(xué)性令能；降低塘加工挖過程宴中的口粘度宅。AT愚H表面戚改性膨能12敏）A飯TH表面蹲改性終是解薪?jīng)Q粒池子和凳聚合多物間吐兼容詠性問擺題的陣關(guān)鍵慣，有語利于偏提高慣材料赤的物餃理性念能30％未崇改性AT企H30％改間性AT桿H50％改屯性AT如HAT清H粉體菊在復(fù)拍合材鬧料中朋的分飄布復(fù)合念材料喪的偏何光顯到微照袋片表面蛙改性員改善獻(xiàn)了粉藥體在術(shù)基體滿中的窮分散母；粉體發(fā)添加孝量過池大時(shí)兼，易漁導(dǎo)致睡材料浩的力錫學(xué)性聲能惡差化。硬脂喚酸量注對超部細(xì)氫丘氧化奪鋁表瞎面改域性效寫果的覽影響13塘）尋找倡表面孕改性晃劑加經(jīng)入量情的理杏論依趁據(jù)是者目前原表面感改性順的關(guān)臘鍵活化懶指數(shù)鴨、有濟(jì)機(jī)碳電含量咐或接倡觸角弓等均宿不是遮表面賀改性燈劑最赤佳加牌入量隆的惟叼一依吃據(jù)氫氧錯(cuò)化鋁素粉體漠的表名面酸梨度測脆量結(jié)狗果表面漫酸度號是改紹性劑鋪加入哀量一葡種依薪據(jù)①粒喉子表予面酸毀度14盟）表面薄改性初機(jī)理朵是優(yōu)陣化工藥藝的亡基礎(chǔ)性點(diǎn)障結(jié)合辰在粉附體表牲面的陪脂肪洋酸A吸附曉量為0.壓45％礙。表面浸改性牛對超批細(xì)氫佩氧化飾鋁表錫面接績觸角短和表彼面能準(zhǔn)參數(shù)脈的影印響表面謎改性妨對超苗細(xì)氫戴氧化粗鋁的教表面居接觸典角和犧表面逮能的習(xí)影響②粒手子表遣面性寫質(zhì)溫度悉好有翻利于蹲改性挎；改性蜂后表貪面張糕力的蝕堿分新量顯蛾著降貧低。a-原樣鼻；b-改性特產(chǎn)品(脂肪么酸A周2％,0幕.5首h)；c-脂肪裳酸Aa-原樣束；b-改性膚未洗熟滌（甘脂肪僑酸A藝10％,2感.5碰h）；c-改性慕洗滌潤；d-脂肪偵酸A脂肪憐酸主勇要是樸以物偷理作餃用發(fā)妻生吸肥附，腳部分輕能發(fā)賓生化遠(yuǎn)學(xué)吸輩附。③粒襖子表傾面與佩改性酒劑間壘相互掃作用改性裝產(chǎn)品昨的分駱散效葛果改性啞粉體襪疏水戀強(qiáng)、準(zhǔn)酒精剝中分叉散性敲好在水越中分槍散效翻果對能比圖×4脂00×4影00未改喇性AT爛H改性AT摸H團(tuán)聚界面15瞞）表面諒改性峰后AT劈燕H一些鑼行為×4養(yǎng)00×4閘00團(tuán)聚未改流性AT載H脂肪減酸A改性AT浴H表面光改性商不顯劍著改猾變產(chǎn)砍品的醒和形貓貌。自制德氫氧催化鋁周原樣改性產(chǎn)品2改性亮產(chǎn)品測形貌案分析AT宣H填充和量對肥復(fù)合舟材料羞極性旅氧指種數(shù)的貸影響改性AT嘗H加入豆量增憑加,極性姥氧指獄數(shù)也講在增孔加，銀阻燃臂性提潤高。電纜處材燃疤燒情百?zèng)r無阻燃劑30%ATH復(fù)合阻燃材料改性臭氫氧供化鋁質(zhì)對聚掃乙烯篩電纜鎮(zhèn)料阻寬燃性作能的譽(yù)影響ＮO.

組成%性能分析結(jié)果EVAATHM-ATHLOIYoung’smodulus/MpaTensilestrength/Mpa14060030.61034.224006037.2778.233060037.9569.353006039.14511