氢氧化铝表面改性

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1、氢氧化铝微粉的表面改性2021年6月10日中南大学1）化学品氧化铝性质特殊，应用越来越广泛相对密度2.42，折光率1.53~1.57，莫氏硬度3.0无毒、无味、白色粉末不溶于水和醇，可溶于酸和碱脱水时大量吸热性质催化剂载体药用氧化铝陶瓷阻燃电缆应用领域……221.49℃308.21℃548.5℃2）化学品（氢）氧化铝种类多、产量大、附加值高，是增加氧化铝企业效益的重要产品世界化学品氧化铝产量2008世界氢氧化铝需求量1北美、2拉丁美洲、3亚洲、4西欧、5东欧、6大洋洲、7中国阻燃剂(聚烯烃、聚氯乙烯

2、、橡胶、塑料、热塑性弹性体）印刷线路板地毯褙乳胶泡沫和粘结剂人造大理石、人造玛瑙造纸牙膏3）填料用化学品氢氧化铝用途多、需求量大，适合规模化生产阻燃产品人造玛瑙人造大理石牙膏填料用氢氧化铝的用途矿用阻燃塑料阻燃工程塑料②提高物理性质弯曲强度、拉伸强度热稳定性、抗压强度等4）无机填料能显著降低成本、改善材料性能填充量大、降低成本③赋予特定功能阻燃、耐热、导电、导热隔音、磁性、压电、抗菌等功能ATH含量对材料拉伸强度的影响ATH对复合材料硬度和密度的影响5）阻燃用氢氧化铝微粉需求强、应用领域不断扩大BM

3、C、SMC和其它挤压及模具用料工程塑料涂料管线原始固化(CIPP）泡沫绝缘材料硅橡胶电线、电缆.粘合剂、密封剂屋面卷材橡胶氢氧化铝和电线、电缆原料（以PE为例）表面性质不匹配，易出现“偏析”，影响产品加工和物理性能。氢氧化铝表面存在OH键极性物质、亲水性聚氯乙烯,聚合度在500-2000之间电缆电缆料生产线阻燃电缆一般组成：PE（PVC）、增塑剂(邻苯二甲酸二甲脂)、氢氧化铝、稳定剂等低密度聚乙烯,分子量~25000非极性物质，疏水性6）氢氧化铝微粉与电缆料表面性质不匹配，混和不均匀、影响材料物理化

4、学性能，需要表面改性7）表面改性后的氢氧化铝，价值高，是氧化铝企业提高市场竞争力重要措施产品种类粒度范围性质改性情况应用H10075白色、未磨/有机填料、粘合剂H3619白色、磨/团/片状模塑料H33614白色、磨/团/片状模塑料HM94001种分产品表面改性电缆、硅橡胶HM9322超细产品表面表面改性电缆、硅橡胶HM6323.5微粉表面改性电缆、硅橡胶HS4329/表面改性、疏水水敏性应用HM5325/表面改性树酯HS4329/表面改性管线原始固化Gardanne产品发展趋势2000年改性剂种类市

5、场量%市场价值%有机硅烷5090有机酸合计5010脂肪酸406聚合酸104表面改性过程中有机硅烷和有机酸市场份额估计8）表面改性过程中，脂肪酸用量大、市值少；偶联剂用量少、市值大阴离子表面活性剂:硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铝、松香酸钠，磺化蓖麻油、烷基苯磺酸钠，磷酸脂、聚磷酸脂等阳离子表面活性剂：C12~C22高级胺盐（伯胺、仲胺、叔胺、季铵盐），双烷基甲基苯基二氢化牛脂氯化铵、甲基苯基椰子油酸氯化铵非离子表面活性剂：聚乙二醇型和多元醇型。平平加、OP、聚醚，Span、Tween1

6、.表面活性剂9）为赋予氢氧化铝特定功能，表面改性剂种类、结构复杂、官能团多样2.偶联剂：①有机硅烷三烷氧基硅烷单烷氧基硅烷②钛酸酯、铝酸酯、锡偶联剂、双金属偶联剂等单烷基氧基型、螯合型和配位型单烷基氧基型：如异丙氧基三异硬脂酸钛,i-C3H7Ti[OCO(CH2)14CH(CH3)2]3异丙氧基三（磷酸二辛酯）钛i-C3H7Ti[OPO(OR)2]3螯合型：螯合100型，如二（焦磷酸二辛酯）羟乙酸钛酸酯；螯合200型，如二（磷酸二辛酯）钛酸乙二（醇）酯钛酸酯偶联剂的通式R-O-Ti-（O-X-R‘-

7、Y）n作用：增塑作用、界面粘合作用。与无机物表面质子反应，形成有机单分子层。示例：聚丙烯：等规立构聚丙烯、间规立构聚丙烯、无规立构聚丙烯3.低聚物：分子量几百至几千双酚A型环氧树脂：分子量340~630双酚A型环氧树脂聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡（分子量度1500~5000）聚乙二醇聚合物主要是包覆无机粉体单体吸附、然后聚合聚合物吸附包覆丁烯酸4.不饱和有机酸丙烯酸甲基丙烯酸β-苯丙烯酸RCOOH，碳原子数<10如：10）氢氧化铝微粉表面改性，必须解决几个重大关键技术难题细氢氧化铝表面能高，吸附强；溶液中

8、杂质多，杂质含量高氢氧化铝粒度分布不均匀、形貌不规整。界面检测困难，表征手段少氢氧化铝表面结构复杂，改性剂与表面相互作用方式多ATH高温下易产生新相，溶液中溶剂化显著，低温下作用慢，以化学键方式表面改性ATH难聚合物种类，性质相差较大，表面改性与聚合物完美匹配难。1、氢氧化铝物理化学性质调控技术2、表面改性机理3、产品改性技术在不同剪切速率下氢氧化铝和不饱和树脂料浆粘度的变化互配比例(1#:2#)互配后粉体混合物制成品D50D[4,3]粘度（Pa·S）L色度初始3mi