氫氧化鋁廠家-新鄉(xiāng)錦盛介紹氫氧化鋁行業(yè)知識(shí):氫氧化鋁產(chǎn)品的物理性質(zhì)、
氫氧化鋁作為一種重要的工業(yè)原料,尤其以其無毒、阻燃、抑煙的特性而廣泛應(yīng)用于高分子復(fù)合材料中。其物理性質(zhì)會(huì)根據(jù)生產(chǎn)工藝(如沉淀法、研磨等)和用途的不同而在一定范圍內(nèi)調(diào)整。
以下是其核心物理性質(zhì)的詳細(xì)說明:
一、基本物理性質(zhì)
性質(zhì) | 描述 |
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化學(xué)式 | Al(OH)? 或 Al?O?·3H?O (三水合氧化鋁) |
外觀 | 白色、無嗅、無味的結(jié)晶粉末或顆粒。根據(jù)不同品級(jí),可以是粗顆?;蚣?xì)粉末。 |
晶體結(jié)構(gòu) | 通常為單斜晶系的三水鋁石(Gibbsite)結(jié)構(gòu)。 |
密度 | 真密度:約 2.42 g/cm3 堆密度:一個(gè)非常重要的工業(yè)指標(biāo),范圍通常在 0.25 - 1.2 g/cm3 之間。松散、輕質(zhì)的產(chǎn)品堆密度小,而經(jīng)過壓縮或造粒的產(chǎn)品堆密度大。 |
莫氏硬度 | 約 2.5 - 3.5,是一種相對(duì)較軟的礦物。 |
折射率 | 約 1.57,與許多樹脂的折射率接近,這使得其在復(fù)合材料中具有良好的半透明性或透明度。 |
二、熱學(xué)性質(zhì)(這是其作為阻燃劑的關(guān)鍵)
性質(zhì) | 描述 |
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熱分解溫度 | 起始分解溫度約 180°C,在 200°C - 300°C 之間發(fā)生大量吸熱分解。 |
吸熱效應(yīng) | 分解過程吸收大量熱量(約 1960 J/g 或 470 cal/g),這是其阻燃的主要原因之一,能有效降低燃燒材料的表面溫度。 |
分解產(chǎn)物 | 分解生成 氧化鋁(Al?O?) 和 水蒸氣(H?O)。 反應(yīng)式: 2Al(OH)? --Δ--> Al?O? + 3H?O |
阻燃機(jī)理 | 1. 吸熱冷卻:分解吸熱,降低材料溫度。 2. 稀釋作用:產(chǎn)生的水蒸氣稀釋了可燃?xì)怏w和氧氣濃度。 3. 覆蓋阻隔:生成的耐高溫Al?O?殼層覆蓋在材料表面,起隔絕氧氣和阻止可燃物溢出的作用。 |
三、顆粒特性(對(duì)應(yīng)用性能影響極大)
這些性質(zhì)是不同廠商區(qū)分產(chǎn)品品級(jí)的核心指標(biāo)。
性質(zhì) | 描述與意義 |
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粒徑及其分布 | 平均粒徑(D50):可從 1 μm 以下 的超細(xì)粉末到 幾十 至 上百 μm 的粗顆粒。 意義:細(xì)粒徑產(chǎn)品分散性好,阻燃效率高,但對(duì)材料力學(xué)性能(如沖擊強(qiáng)度)影響較大,且粘度增加明顯。粗粒徑產(chǎn)品則相反。需要根據(jù)基體樹脂和加工方式選擇。 |
比表面積(BET) | 范圍通常在 1 - 15 m2/g。粒徑越細(xì),比表面積越大。比表面積大會(huì)增加與樹脂的接觸,但也更容易吸附水分和助劑,增加體系粘度。 |
白度 | 通常很高(>95%),這對(duì)于淺色或白色制品的生產(chǎn)很重要。 |
吸油值 | 指每100克樣品吸收的亞麻仁油量。范圍通常在 20 - 50 mL/100g。吸油值越高,意味著填充到樹脂中時(shí)所需的樹脂基體越多,對(duì)流變性能影響越大,可能會(huì)增加加工難度。 |
四、表面化學(xué)性質(zhì)
pH值: 其水漿料的pH值通常呈弱堿性,約在 8 - 10 之間。
表面極性: 氫氧化鋁表面含有大量羥基(-OH),是親水疏油的。這導(dǎo)致其與許多有機(jī)高分子樹脂的相容性差,直接填充容易團(tuán)聚,影響材料機(jī)械性能。
表面改性: 為了解決相容性問題,工業(yè)上普遍使用硅烷、鈦酸酯、硬脂酸等偶聯(lián)劑對(duì)氫氧化鋁進(jìn)行表面處理。經(jīng)過處理后的氫氧化鋁與樹脂的相容性、分散性得到極大改善,填充量可以更高,同時(shí)對(duì)材料力學(xué)性能的負(fù)面影響更小。
總結(jié)與應(yīng)用關(guān)聯(lián)
氫氧化鋁產(chǎn)品的物理性質(zhì)不是固定的,而是可以根據(jù)下游應(yīng)用的需求進(jìn)行“定制”:
作為阻燃劑: 需要關(guān)注其粒徑、熱分解特性和表面改性情況。例如,在電線電纜料中,需要細(xì)粒徑、低鈉含量、經(jīng)過硅烷處理的產(chǎn)品。
作為填料: 除了上述性質(zhì),還可能關(guān)注其折射率(用于透明或半透明制品)、白度和硬度(影響產(chǎn)品外觀和磨損性)。
其他應(yīng)用: 作為牙膏磨料,要求顆粒非常細(xì)且圓滑;作為化工原料生產(chǎn)鋁鹽,則對(duì)化學(xué)純度要求極高,物理性質(zhì)次之。
因此,在選擇氫氧化鋁產(chǎn)品時(shí),必須明確其粒徑分布、吸油值、白度、表面是否改性以及鈉(Na?)等雜質(zhì)離子含量等關(guān)鍵物理和化學(xué)指標(biāo)。