氢氧化铝，作为一种无卤阻燃剂的典型代表，凭借其卓越的抑烟、阻燃性能，以及无毒、不挥发、成本低廉等特点，在聚合物阻燃领域扮演了举足轻重的角色。其使用量在众多阻燃剂中遥遥领先。然而，氢氧化铝与有机聚合物在物理形态和化学结构上的显著差异，导致了它们之间相容性的不佳，这极大地限制了氢氧化铝在聚合物中的应用范围。为此，段金凤等研究者深入探讨了氢氧化铝改性前后对橡胶性能的影响，特别是力学性能和阻燃等级的变化，从而揭示了粉体表面改性对于提升氢氧化铝应用性能的重要性。

1、未改性氢氧化铝对橡胶性能的影响

在实验中，我们以超细氢氧化铝为添加剂，观察了其对硫化胶性能的影响。随着超细氢氧化铝添加量的增加，硫化胶的力学性能出现了明显的下滑。具体表现为拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度的全面下降，同时，相对体积磨耗量的增加也意味着耐磨性能的恶化。然而，与之形成鲜明对比的是，硫化胶的氧指数却随着氢氧化铝添加量的增加而逐步提升。在一定范围内，每增加30份氢氧化铝，硫化胶的氧指数大约可以提高2个单位。这表明，氢氧化铝的加入显著提升了橡胶的阻燃性能。

阻燃性能的提升主要得益于氢氧化铝在燃烧过程中分解吸收热量，并产生大量的结晶水，这些水分有助于稀释可燃性气体和氧气的浓度，从而提高氧指数和阻燃效果。然而，随着氢氧化铝添加量的增加，无机成分的比例也随之上升，而含胶量相应降低。在受到外力作用时，硫化胶中交联键间的协同能力减弱，导致力学性能的进一步下降。

为了改善氢氧化铝与聚合物之间的相容性，通常需要采用偶联剂对超细氢氧化铝进行表面处理。这种处理不仅能够提高氢氧化铝的分散性，还能够增强其与聚合物基体的相互作用，从而在一定程度上缓解力学性能的下降。

因此，为了使橡胶兼具优异的阻燃性能、氧指数及力学性能，一定要对氢氧化铝等无机阻燃剂进行表面改性。如上文所见，粉体处理剂的量不是越多越好，需要根据具体的应用需求进行实验。东超新材可根据您的应用要求对氢氧化铝进行特定的表面处理。

氢氧化铝作为一种无机环保型阻燃添加剂，其应用不仅限于阻燃，还能够有效防止发烟、滴落物产生和有毒气体的释放，因此在各个领域都得到了广泛的应用，其使用量也在逐年攀升。下面，让我们深入探讨氢氧化铝在不同高分子材料中的应用情况。

1、在不饱和聚酯中的应用

在玻璃纤维增强的不饱和聚酯浇注塑料中，如高压或低压电器开关等，氢氧化铝作为填料被广泛应用。它不仅赋予了塑料制品优异的阻燃性和消烟性，还增强了其抗电弧性能。此外，氢氧化铝还用于制作玻璃钢层压制体，如玻璃钢瓦、管材、贮槽等，这些产品均展现出了良好的阻燃效果。

2、在环氧树脂中的应用

氢氧化铝在环氧树脂中的应用，展示了其高效的阻燃效果。当环氧树脂中填充40%至60%的氢氧化铝时，其氧指数较未填充的环氧树脂提高了一倍。同时，填充后的环氧树脂在抗电弧性和抗弧迹性方面也得到了显著增强。这些改性后的环氧树脂在制造变压器、绝缘器材、开关装置等领域展现出广阔的应用前景。

3、在聚氯乙烯中的应用

在热塑性塑料中，氢氧化铝在聚氯乙烯（PVC）中的应用尤为广泛。氢氧化铝能够轻易地取代碳酸钙填料，与增塑的PVC混合。为了达到高标准的阻燃性，有两种常用的方法：一是将氢氧化铝与磷羧酯增塑剂共同使用，另一种则是将氢氧化铝与硼酸锌混合使用。这些配方已经在PVC电线电缆料中得到了应用。在硬质PVC中，加入氢氧化铝主要是为了起到消烟的作用。

4、在乳胶和粘合剂中的应用

氢氧化铝在地毯衬垫乳胶橡胶和羧酸化胶乳粘合剂中的应用历史悠久，至今仍是其主要的市场消耗领域。在这些材料中，氢氧化铝作为具有阻燃性的填充料，取代了阻燃能力较弱的碳酸钙和白土。通常情况下，100份胶乳中会加入20至150份粒径在3至20微米的氢氧化铝，而在粘合剂中，加入的量则高达75至250份。预计未来，胶乳沉淀仍将是氢氧化铝的主要消耗者。

5、在聚乙烯、聚苯乙烯、ABS等热塑性塑料中的应用

氢氧化铝已成功应用于阻燃装饰用钙塑板，并取得了良好的效果。然而，在聚乙烯、聚苯乙烯、ABS等热塑性塑料中，氢氧化铝单独使用时的添加量需要达到60%以上，才能显示出一定的阻燃性。但这样的高添加量会严重影响到塑料的抗冲击强度。因此，到目前为止，如何平衡氢氧化铝在这些热塑性塑料中的添加量与材料性能之间的关系，仍然是研究的主要课题。

参考来源:

[1]段金凤等.超细氢氧化铝对天然橡胶性能影响的研究