纳米级改性氢氧化铝阻燃剂的中试研究

《纳米级改性氢氧化铝阻燃剂的中试研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北京化工大学硕士学位论文纳米级改性氢氧化铝阻燃剂的中试研究姓名：李振刚申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：郭奋20050525北京化工大学硕士学位论文纳米级改性氢氧化铝阻燃剂的中试研究摘要氢氧化铝(ATH)阻燃具有热稳定好、无毒、不挥发、不产生腐蚀性气体、发烟量少等优点，而且资源丰富，价格便宜。氢氧化铝作为阻燃剂和抑烟剂可用于塑料、橡胶以及纸张、纤维中，具有填充、阻燃、消烟三大功能。但是，普通氢氧化铝阻燃剂在应用方面存在着不足。一方面，普通ATH在230。C左右明显脱水，而大多数热塑性塑料(如Nylon、PBT、PET等)的加工温度在270。C左右，所以氢氧化铝不能应用于热塑性塑料；另

2、一方面，普通氢氧化铝阻燃剂粒径较大，在几微米左右，而且只有在高添加量的情况下才能起到阻燃作用，大粒径和高添加量严重影响了材料的加工和机械性能。所以，提高ATH的分解温度并使其超细化是目前急需解决的问题。利用超重力技术制各超细氢氧化铝凝胶，并利用水热技术对其进行结构改性是解决上述问题较为理想的方法。北京化工大学超重力工程研究中心成功地利用超重力碳分法制备出了纳米级拟薄水铝石、三水铝石，并结合水热合成技术对超重力碳分得到的氢氧化铝凝胶进行水热结构改性，制各出了性能优异的纳米级超细改性氢氧化铝阻燃剂。该产品粒径在100nm左右，总体失重约5196，失重起始温度在3500C附近。改性氢氧化铝阻燃剂具

3、有良好的填北京化工大学硕士学位论文充、消烟和阻燃的性能，并且对被填充体系的机械性能影响不大。作为中试与放大研究，设计并建成了年产百吨纳米级改性氢氧化铝阻燃剂的中试生产线；在重复小试实验，考察了小试的操作条件、控制参数的准确性以及实验结果的重复性，掌握了实验的关键技术的基础上，进行中试放大实验，提出了中试乃至工业化生产的最佳控制条件。利用XRD、TG、和TEM等分析技术对小试、中试得到的碳分产品、改性产品进行分析和评价。结果表明：控制反应条件，超重力碳分可得到不同晶相、不同分散程度的氢氧化铝凝胶：不同晶相的氢氧化铝凝胶均可通过水热法完全改性，制得的纳米级改性产品具有相同的晶相，但晶体形状、分散

4、度不同。同小试实验相比，中试实验无显著放大效应。关键词：超重力，氢氧化铝，阻燃剂，中试放大，水热法北京化工大学硕士学位论文RESESRCHoNSCALE．UPFoRTHEPREPARATIoNoFNANoMETERMoDIFIEDALUMINUMHYDROXIDEASFLAMERETARDANTABSTRACTAluminatrihydrate(ATH)hasadvantagesnotonlyofitsthermalstability,non-toxic，non—volatilizationofcorrosivegas，lesssmoke，butalsoofitsamplesupplyand

5、relativelylowcost．ATHasakindoffiller,flameretardantandsmokesuppressantcanbefilledinplastic，rubber,paper，fibersetc．However,commonATHhassomeshortcomingsinitsapplication．First，commonATHweightlossbeginataround230*(2，whilemostthermoplasticmaterialssuchasnylon，PBT,PETareprocessedataround270"(2，SO，commonA

6、THcannotbeusedinthermoplastic．Inaddition，commonATHhasarelativelylargemeanparticlesizeabout1-9um，andonlybeusedasflameretardantinhi曲content；however,largeparticlesizeandhighcontentenormouslyaffectthepropertyofprocessandmechanics．Thus，theimportantproblemistoenhancethetemperatureofweightlossofATHandtoma

7、keATHfiner．Intherecentyears，preparingaluminumgelbycarbonizingsodiumaluminateunderhighgravityconditionanddealingwiththegelbyhydrothermalmethodis北京化工大学硕士学位论文agoodmethodtosolvetheproblem．Nano—sizealuminumhydro