近幾十年來，塑料、橡膠、合成纖維等聚合物材料及其制品得到蓬勃發展，廣泛應用于工業、農業、軍事等國民經濟的各個領域。但大多高聚物屬于易燃、可燃材料，燃燒時熱釋放速率大，熱值高，火焰傳播快，不易熄滅，還會產生濃煙和有毒氣體，對環境以及人們的生命財產安全形成巨大威脅。這時，我們的主角阻燃劑登場了。

阻燃劑的類型

阻燃劑一般可分為有機阻燃劑和無機阻燃劑兩類。有機阻燃劑阻燃效果突出，適用范圍廣，一直受到廣泛的應用，但它的缺點同樣突出，具有腐蝕性，燃燒時產生煙霧，同時伴有毒氣產生。而無機阻燃劑具有熱穩定性相對較好，不產生腐蝕性氣體及毒氣，對環境友好。相比于有機阻燃劑，無機阻燃劑更加符合環保和消防安全的要求，無機阻燃劑也是近年來大家研究的重點，市場潛力巨大。

無機阻燃劑有氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鎂、三氧化二銻、四硼酸鈉等，其中氫氧化鋁是應用最為廣泛的無機阻燃劑，它具有阻燃、消煙、填充的功能，尤其是經過表面改性的超細氫氧化鋁，還可以提高材料的力學性能。

無機系阻燃劑阻燃效果對比

氫氧化鋁阻燃劑的優勢

超細氫氧化鋁常溫下物理和化學性質穩定，燃燒時不會產生二次污染，白度高，具有優良的色度指標。且納米氫氧化鋁不僅可提高阻燃聚合物的有限氧指數，增加阻燃性能，且有助于改善聚合物制品的表面光潔度和力學、電學性能，增強其抗漏電、耐電弧和耐磨損能力。另外，氫氧化鋁與其它阻燃劑的復合使用效果十分理想，能與多種物質產生協同作用、不揮發、無毒、無腐蝕性，且資源豐富、價格相對低廉，是一種應用廣泛的無機阻燃劑。

氫氧化鋁阻燃劑的阻燃機理

1、吸熱作用：在200-350℃脫水加熱，抑制聚合物的溫度升高；

2、稀釋作用：在橡膠、塑料及樹脂等有機高聚物中填充后，使復合材料中可燃性物質的濃度下降；另外，ATH受熱分解后放出的水蒸氣稀釋可燃性氣體和氧氣的濃度，可有效減緩或阻止燃燒；

3、覆蓋作用：氫氧化鋁脫水后在可燃物表面生成Al₂O₃保護膜，隔絕氧氣，可阻止繼續燃燒；

4、碳化作用：阻燃劑在燃燒條件下產生強烈脫水性物質（過渡態氧化鋁），使塑料碳化而不易產生可燃性揮發物，從而阻止火焰的蔓延。

氫氧化鋁粉體的制備

氫氧化鋁粉體的一般制備方法有物理方法和化學方法，物理法就是通過球磨機、振動磨、氣流磨等的粉碎，使氫氧化鋁固體料塊或粒子發生變形而破裂，產生更細微的顆粒，隨后根據需要再通過表面改性提升性能。該工藝一般以氧化鋁廠粗顆粒氫氧化鋁為原料，經氣流磨解聚和氣流分級處理制備超細ATH。物理法具有成本低、產量大、流程簡單的特點，但產品粒度分布范圍較寬，一般在5-15?，顆粒形貌不規整，其白度及純度取決于氫氧化鋁原料，適用于對產品純度、粒度和形貌要求較低的領域。

化學法則包含有種分法、溶膠-凝膠法、沉淀法、水熱合成法、碳分法等。傳統制備超細氫氧化鋁一般采用種分或碳分法，種分法制備超細氫氧化鋁的關鍵前提是所用的晶種必須粒度細，具有較高的表面活性，才能使種分過程中的分解速度快，減少較細粒子的附聚，得到粒度細的氫氧化鋁產品，而超細的晶種制備無論是研磨、分級或加碳酸鈉反應對于工業化生產來說都存在著工藝流程復雜、技術指標嚴格、成本高等各種困難。碳分法生產超細氫氧化鋁過程，碳分速度過快，易產生膠體，粒度容易增大，難以得到粒度范圍分布窄的超細氫氧化鋁。但隨著行業技術水平的發展，國內無機系阻燃劑生產企業技術實力不斷增強，產品穩定性、應用性能等指標表現良好，與國際先進水平的差距不斷縮小，實現了無機系阻燃劑的進口替代。

超細氫氧化鋁阻燃劑發展趨

1.超細氫氧化鋁的超微細化。氫氧化鋁的超微細化增加了氫氧化鋁的表面積，使粒子表面蒸氣壓降低，明顯增強阻燃效果，同時提高材料制品的力學性能和耐熱性能。

2.超細氫氧化鋁的高純化。超細氫氧化鋁在結晶過程中夾雜的氧化鐵和氧化鈉等雜質造成下游產品的絕緣性能降低，另外氧化鈉還影響氫氧化鋁的初始熱分解溫度。氧化鈉含量越低，產品的熱穩定性越好，產品具有更好的加工性能。因此超細氫氧化鋁化學成分的高純化，盡可能減少超細氫氧化鋁中的雜質，成為一種趨勢。

3.超細氫氧化鋁的晶體形貌一致化和粒度分布集中化。氫氧化鋁顆粒的晶體形貌影響產品的填充性能和應用性能，不同的應用領域對產品的形貌有不同要求，大多數行業需要表面光滑、球形度高的氫氧化鋁產品，而有一些行業需要采用片狀氫氧化鋁，還有一些行業希望添加纖維狀的氫氧化鋁來提高復合后產品的機械強度和阻燃性能。因此，高度一致化的形貌特征成為追求的目標。

參考來源：

我國超細氫氧化鋁的發展現狀及未來展望_任云翔

粉體圈 桔岸

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