ГИДРОКСИД АЛЮМИНИЯ (Пластики)
Гидроксид алюминия (ТГА) применяется как нетоксичная огнезащитная неорганическая добавка (антипирен) с хорошими дымоподавляющими свойствами, затрудняющая воспламенение и значительно снижающая скорость распространения пламени. Гидроксид алюминия является альтернативным вариантом замены широко распространенных, не экологичных галогенсодержащих антипиренов.
Механизм огнезащитного действия гидроксида алюминия основан на эффекте эндотермического разложения антипирена. Гидроксид алюминия начинает разрушаться при температурах от 180 до 220 С, в зависимости от размера частиц. Процесс разложения Al(OH)3 сопровождается выделением кристаллизационной влаги до 34 %. В основе огнезащитных свойств лежат следующие процессы:
| Процесс |
Механизм действия
|
| Снижение температуры в зоне горения |
Поглощая часть теплоты, гидроксид алюминия понижает температуру в зоне горения, уменьшает скорость горения и разложения материала.
|
| Нейтрализация и разбавление токсичных газов |
Образующаяся в результате разложения гидроксида алюминия вода, способствует разбавлению выделяющихся в процессе горения газов, снижая их концентрацию и значительно уменьшая дымовыделение. Этот процесс является основным отличием гидроксида алюминия от органических антипиренов.
|
| Образование парового барьера |
Образующийся пар на поверхности частиц антипирена способствует уменьшению доступа кислорода к зоне горения.
|
| Образование изолирующего барьера |
Образующиеся при разложении антипирена частицы оксид алюминия (Al2O3), способствует формированию на поверхности полимера защитного слоя, тем самым изолируя полимер от пламени.
|
Использование гидроксида алюминия позволяет снизить горючесть материала за счет увеличения доли негорючей минеральной составляющей. В отличие от осажденного ТГА, гидроксид алюминия полученный методом помола обеспечивает максимальное наполнение, повышая огнезащитные свойства композита.
Количества вводимого антипирена напрямую влияет на горючесть композиций. Подбор оптимальной рецептуры носит компромиссный характер между огнестойкостью материала и его прочностными характеристиками, технологичностью. Для уменьшения отрицательного эффекта, связанного с высоким наполнением антипирена, на физико-механические свойства композиции и ее структурную вязкость, компания предлагает использовать модифицированные марки гидроксида алюминия с пониженной вязкостью.
| Наименование марки |
D50, мкм |
D97, мкм. |
Маслоемкость, г/100 г. |
Кажущаяся плотность, г/см3
|
| 50 мкм. |
50 |
134 |
14 |
1,3
|
| 23 мкм. |
23 |
58 |
22 |
1
|
| 12 мкм. |
12 |
36 |
25 |
0,8
|
| 5 мкм. |
5 |
27 |
16* |
0,6
|
| 3 мкм. |
3 |
14 |
18* |
0,6
|
- марки с пониженной маслоемкостью
Использование ТГА в пластиках позволяет:
- Снизить горение и уменьшить концентрацию дыма
- Улучшить теплопроводность
- Улучшить оптическую прозрачность композиции
- Придать химическую стабильность композиции
Для усиления свойств гидроксида алюминия рекомендуется использовать марки с модифицированной поверхностью. В зависимости от требований к конечному продукту, при модификации поверхности, используют процесс гидрофобизации (жирными кислотами) или силанизации (эпокси, триметилсилана, метилсилана, винилсилана, метакрилсилана).
Одно из основных направлений применения тонкомолотых и поверхностно модифицированных марок Al(OH)3 является производство безгалогенных кабельных компаундов и проводов. Дисперсность используемого гидроксида алюминия и количество вводимого наполнителя влияют на прочностные и специальные (морозостойкость, электропроводность, горючесть) свойства композиций. Гидроксид алюминия используется в основных рецептурах кабельных компаундов:
Поверхностно-обработанные марки ТГА позволяют:
- Увеличить наполняемость композиции Al(OH)3
- Улучшить диспергируемость наполнителя в системе
- Улучшить механические свойства
- Повысить химическую стойкость
- Улучшить эклектическую изоляцию
- Повысить огнестойкость композиции
Гидроксид алюминия можно использовать как в чистом виде, так и комплексе с другими антипиренами. Используя смесь состоящую из нескольких антипиренов, можно получить эффект обладающий синергическим действием, когда совместное действие антипиренов усиливает действие каждого в отдельности.
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ
Смотрите также:
Химические и Реологические добавки для Сухих смесей и ЛКМ
Диоксид титана (TiO2)
|
|
