एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड लौ retardant की थर्मल स्थिरता में सुधार के लिए विधि

1 एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड लौ retardant की विशेषताएं

लौ retardant के रूप में इस्तेमाल किया एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड मुख्य रूप से α-एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड है, अक्सर α-A1 ((OH) के रूप में व्यक्त किया जाता है₃, जो मोनोक्लिनिक प्रणाली से संबंधित है और एक क्रिस्टलीय या अनाकार सफेद पाउडर है।₂ओ₃और H₂ओ जब गरम किया जाता है। 240~500°C की सीमा में मापा गया गर्मी अवशोषण 1967.2kJ/kg है। अपघटन प्रक्रिया के दौरान अवशोषित गर्मी इसके लौ retardant प्रभाव का मुख्य कारण है।

सभी लौ retardants के बीच, एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग 40% से अधिक है, मुख्य रूप से एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड लौ retardant के निम्नलिखित फायदे हैंःधुआं रोकने और भरने के गुण, और द्वितीयक प्रदूषण का उत्पादन नहीं करता है; इसमें उच्च श्वेतता और रंगों के लिए कम कवरिंग शक्ति है; इसमें मध्यम पहनने का प्रतिरोध और अच्छा मोल्डिंग और प्रसंस्करण प्रदर्शन है;यह विभिन्न अन्य पदार्थों के साथ लौ retardant synergistic प्रभाव पैदा कर सकता है; यह स्रोत में प्रचुर मात्रा में है और इसकी कीमत कम है।

एक लौ retardant के रूप में, एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड कई उत्कृष्ट गुण है, लेकिन यह भी कुछ कमियां हैं, मुख्य रूप सेः (1) कम लौ retardant दक्षता, बड़ी जोड़ राशि;(2) मजबूत ध्रुवीयता और हाइड्रोफिलिसिटी(3) कम निर्जलीकरण तापमान, मुख्य निर्जलीकरण प्रतिक्रिया 200-320°C के दायरे में पूरी होती है।कई थर्मोप्लास्टिक और उच्च तापमान वाले रबरों का मिश्रण और मोल्डिंग तापमान 220°C से अधिक हैइसलिए, यदि प्रसंस्करण के दौरान एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड जोड़ा जाता है, तो यह बुलबुले बनाने के लिए निर्जलित हो जाएगा, जो उत्पाद के यांत्रिक गुणों को प्रभावित करता है।एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की खराब थर्मल स्थिरता हमेशा उच्च तापमान रबर और प्लास्टिक सामग्री में इसके सीमित उपयोग का मुख्य कारण रही हैयह हाल के वर्षों में लौ retardant सामग्री के अनुसंधान के क्षेत्र में गर्म विषयों में से एक है।

2 एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की थर्मल स्थिरता में सुधार के लिए विधियां

एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की खराब थर्मल स्थिरता एक लौ retardant के रूप में इसकी कमियों में से एक है। एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की थर्मल स्थिरता में सुधार के लिए चार मुख्य तरीके हैं।

2.1 सतह कोटिंग

सतह कोटिंग के बाद एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की सतह पर एक कोटिंग परत बन सकती है, जो एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की थर्मल स्थिरता में कुछ हद तक सुधार कर सकती है।एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड कोटिंग के बाद, जल वाष्प विसारण दर कम हो जाती है जब यह थर्मल रूप से विघटित होता है, जो विघटन प्रतिक्रिया में देरी कर सकता है। कोटिंग परत द्वारा द्रव्यमान हस्तांतरण की बाधा के कारण,एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड कोर की सतह पर पानी के अणुओं की एकाग्रता बढ़ जाती है, अर्थात, एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड अपघटन प्रतिक्रिया का संतुलन जल वाष्प आंशिक दबाव बढ़ता है, और अपघटन तापमान तदनुसार बढ़ता है।

एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड सतह कोटिंग P, N, Ti, Zr, Si, Mg, Ca आदि जैसे तत्वों वाले कुछ पदार्थों के उपयोग को संशोधक के रूप में संदर्भित करती है,जो एक निश्चित प्रणाली में एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं (भौतिक प्रतिक्रिया या रासायनिक प्रतिक्रिया), या एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की सतह पर एक कोटिंग परत बनाने के लिए सिस्टम में कुछ पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।

वांग जियानली और अन्य। used newly generated wet aluminum hydroxide as the core material and used a special process to evenly deposit magnesium hydroxide on the surface of aluminum hydroxide in a heterogeneous nucleation manner, मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड कोटिंग एल्यूमीनियम ऑक्सीऑक्साइड के एक कोर का गठन।तैयार एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम कम्पोजिट लौ retardant का प्रारंभिक थर्मल अपघटन तापमान 260°C तक बढ़ाया जा सकता हैकार्बनिक पॉलिमर से भरने के बाद, इसका ऑक्सीजन सूचकांक 33 तक पहुंच सकता है, जिससे लौ retardant स्तर तक पहुंच जाता है।उत्पाद को कार्बनिक बहुलकों से भरने के बाद, सभी प्रमुख यांत्रिक प्रदर्शन संकेतक मानक आवश्यकताओं से बेहतर हैं।एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड का प्रारंभिक जल हानि तापमान 21°C बढ़ा, और पाउडर के फैलाव में एक ही समय में सुधार हुआ। Inorganic-organic multi-layer coating modification or organic-organic multi-layer coating modification is a comprehensive surface modification treatment method that can not only improve the surface properties of aluminum hydroxide, लेकिन एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की थर्मल स्थिरता में भी काफी सुधार होता है।

एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड सतह कोटिंग उपचार प्रक्रिया सरल है और उपचार लागत कम है।नुकसान यह है कि एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के अपघटन तापमान को बढ़ाने की सीमा सीमित है.

2.2 रासायनिक यौगिकों का उपचार

एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड का रासायनिक यौगिकण एक ऐसी विधि को संदर्भित करता है जिसमें नए पदार्थों को बनाने के लिए कुछ शर्तों के तहत अन्य पदार्थों के साथ रासायनिक रूप से यौगिकण किया जाता है।यह एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के अपघटन तापमान को बढ़ाने के लिए एक प्रभावी विधि है. एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड और ऑक्सालिक एसिड के बीच प्रतिक्रिया से मूल एल्यूमीनियम ऑक्सालेट उत्पन्न हो सकता है। मूल एल्यूमीनियम ऑक्सालेट में 330 डिग्री सेल्सियस से नीचे अच्छी थर्मल स्थिरता होती है और 450 डिग्री सेल्सियस से अधिक होने पर विघटित हो जाती है।इसकी लौ retardant गुणों एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के समान हैंइसकी थर्मल स्थिरता में सुधार के कारण इसके अच्छे गुण हैं और इसका उपयोग नायलॉन, पीबीटी, पीईटी और अन्य पॉलिमर के लिए किया जा सकता है।फॉस्फोरिक एसिड एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है और पेंटावैलेंस एल्यूमीनियम फॉस्फेट बनाता है, जो 350°C से अधिक तापमान पर भी अच्छी थर्मल स्थिरता रखता है। एल्यूमीनियम फॉस्फेट में ऑक्सीजन युक्त पॉलिमर जैसे थर्मोप्लास्टिक पॉलिएस्टर पर बहुत अच्छा लौ retardant प्रभाव होता है,पीबीटीपीईटी और पॉलीआमाइड, और अतिरिक्त मात्रा छोटी है। केवल 15% ~ 20% ऑक्सीजन सूचकांक 40% से अधिक तक पहुंच सकता है।एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के रासायनिक यौगिक एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की थर्मल स्थिरता में काफी सुधार कर सकते हैं, लेकिन रासायनिक मिश्रण के बाद उत्पाद की लागत बढ़ जाती है। साथ ही, बड़े पैमाने पर कुछ रासायनिक मिश्रण विधियों को लागू करना मुश्किल है।

2.3 उच्च शुद्धिकरण उपचार

उच्च शुद्धिकरण का अर्थ है एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की शुद्धता में सुधार और एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड में आयनिक अघुलनशील पदार्थों, विशेष रूप से Na_{2 O, तो कि}ना का द्रव्यमान अंश_{2O 0.2% से कम है।}उत्पाद में कम Na होता है₂O सामग्री, अति-नाजुक है, इसका एक बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्रफल है, और इसमें उत्कृष्ट विद्युत गुण हैं। इसका उपयोग 290°C पर किया जा सकता है।एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड का उच्च शुद्धिकरण एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के अपघटन तापमान को काफी बढ़ा सकता है और लौ retardants के कुछ विशेष गुणों को बढ़ा सकता हैहालांकि, इस पद्धति से उत्पाद तैयार करना मुश्किल है, इसकी लागत अधिक है और इसका उपयोग सीमित है।

2.4 आंशिक निर्जलीकरण उपचार

एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड को गर्म करने के बाद, रासायनिक पानी का एक हिस्सा हटा दिया जाता है, रासायनिक पानी की स्पष्ट आणविक संख्या कम हो जाती है,और एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड का एक हिस्सा गिब्बसाइट प्रकार से बोहेमाइट प्रकार की संरचना में बदल जाता है, जो एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की थर्मल स्थिरता में सुधार करता है। एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड को आंशिक रूप से निर्जलित करने और फिर कार्बनिक पदार्थ के साथ संशोधित करने के बाद, परिणामी उत्पाद में उच्च थर्मल स्थिरता है,गैर हाइग्रोस्कोपिक है, और बहुलक सामग्री के साथ अच्छी संगतता है। यह विधि एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड संरचना में क्रिस्टल पानी का एक हिस्सा हटा देती है,जो इसके लौ retardant गुणों को कुछ हद तक कम करेगा.

3 निष्कर्ष

एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड एक उत्कृष्ट व्यापक गुणों के साथ एक लौ retardant है, और इसकी खराब थर्मल स्थिरता इसकी कमियों में से एक है।एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की थर्मल स्थिरता में सुधार करने के तरीकों में सतह कोटिंग शामिल हैसतह कोटिंग का सबसे अधिक अध्ययन किया गया है और सतह कोटिंग प्रक्रिया लचीली है।यह मौजूदा एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड लौ retardant तैयारी प्रक्रिया के साथ संयुक्त किया जा सकता है, और एक अलग प्रक्रिया के रूप में भी मौजूद हो सकता है। यह विधि एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड लौ retardant की क्रिस्टल संरचना को नहीं बदलती है, लेकिन केवल इसकी सतह पर एक कोटिंग परत जोड़ती है,जो एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की स्थिरता में कुछ हद तक सुधार कर सकता हैरासायनिक मिश्रित उपचार एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की क्रिस्टल संरचना को पूरी तरह से बदल देता है, एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की थर्मल स्थिरता में प्रभावी ढंग से सुधार करता है,और प्रसंस्करण लागत अपेक्षाकृत अधिक हैएल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड की थर्मल स्थिरता में सुधार के लिए कम लागत वाली रासायनिक कम्पोजिट एक दिशा है जिसे मजबूत करने की आवश्यकता है।