超細氫氧化鋁粉體的制備方法有哪些 粉碎設備介紹

氫氧化鋁（ATH）兼有阻燃、消煙、填充等多重功能，不會產生二次污染，能與多種物質產生協同阻燃效應，被廣泛地應用于復合材料的阻燃添加劑，己成為用量最大的環保型無機阻燃劑。當ATH用作阻燃添加劑時，其含量和粒徑對復合材料的阻燃性能和力學性能有很大影響。為了達到一定的阻燃等級，通常ATH的添加量較大，當添加量一定時，粒度越細阻燃效果越好。因此，為了更好地發揮氫氧化鋁粉體的阻燃效果，且在添加量增大時，降低粉體對復合材料力學性能的影響，超細化、納米化是ATH阻燃劑發展的新趨勢。

但超細粉體的粒徑很小，表面能高，很容易發生團聚，很難均勻地分散到高分子基體中；并且氫氧化鋁粉體是典型的極性無機材料，與有機聚合物特別是非極性聚烯烴的親和性差，界面結合力小，從而導致材料混煉、成型時流動性差，加工性能和力學性能惡化。因此，如何降低超細氫氧化鋁顆粒之間的團聚，改善氫氧化鋁粉體與高分子基體的界面相容性，提高它們在高分子基體中的分散性，從而獲得性能優異的阻燃復合材料，就成為超細ATH在阻燃填充材料領域中應用的關鍵性問題。

1、超細氫氧化鋁的制備

超細氫氧化鋁的制備方法有物理法和化學法。物理法通常指機械法；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、超重力法等。

（1）種分法

常用的種分法其核心是在制備好的鋁酸鈉溶液中加入超細ATH晶種，從而制備更純更細的ATH粉體。其中，晶種的品質是影響ATH粉體粒度的重要因素。

（2）機械法

機械法是通過攪拌磨和氣流磨等設備將經洗滌、干燥處理的非工業級氫氧化鋁粉碎研磨成粒度較細的ATH粉末。該方法生產的ATH粉體形狀不規則，粒度粗，分布廣，一般在5～15μm范圍內，產品性能較差。將此方法生產的氫氧化鋁用于電線、電纜的生產中，其加工性能、延展性和阻燃性能遠不及化學法生產的氫氧化鋁。機械法雖制備過程簡單、實驗成本較低但產品雜質含量較高且粒度分布不均勻，因此無法廣泛應用。

（3）沉淀法

沉淀法的方式有直接和均勻沉淀兩類。直接沉淀是指在鋁酸鹽溶液中加入沉淀劑，在一定條件下制得高純超細氫氧化鋁。沉淀過程中，沉淀劑與溶液的混合程度是影響最后產品性質的關鍵因素。均勻沉淀法與直接沉淀不同，其沉淀生長速度較緩慢。

（4）溶膠-凝膠法

此方法主要是通過在一定水浴溫度、攪拌速率及pH值的條件下水解鋁的化合物進而生成氫氧化鋁膠體，然后在一定條件下轉變成凝膠，最后經干燥研磨制得粒徑較小的氫氧化鋁粉體。

（5）碳分法

碳分法是將CO2通入鋁酸鈉溶液中，通過控制反應條件來制備氫氧化鋁。

（6）水熱合成法

水熱法主要通過對密閉反應容器加熱的方式，使原料在有機溶劑介質中高溫高壓反應制備ATH的方法。

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