中國粉體網(wǎng)訊  橡膠具有諸多特異的性能,，如優(yōu)異的耐候性,、電絕緣性等,，在汽車、電子電氣,、醫(yī)療器械,、電力以及航空航天等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。但橡膠受熱易分解,，制品燃燒過程中不易自熄,，極大地限制了其應(yīng)用。因此提高橡膠的阻燃性能是其研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方向,，添加阻燃劑是改進(jìn)其阻燃性能最常用的方法,。通用阻燃劑包括鹵系阻燃劑與無鹵阻燃劑，無鹵阻燃劑又包括磷系、氮系阻燃劑,、金屬氫氧化物,、硅系阻燃劑以及復(fù)配阻燃劑。

(來源：Pixabay)

氫氧化鋁阻燃劑憑借著自身抑煙,、阻燃,、無毒、不揮發(fā),、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),，在聚合物阻燃領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用，用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他阻燃劑,。然而,，氫氧化鋁作為無機(jī)填料與有機(jī)高聚物硅橡膠本體在物理形態(tài)和化學(xué)結(jié)構(gòu)上極不相同，二者親和性差,，這些限制了填充劑在聚合物中的添加量,，而且還會影響制品性能。在橡膠配方中,，氫氧化鋁對于制品的力學(xué)性能,、電性能、憎水性和阻燃性能均有較大的影響,。因此,，通過對氫氧化鋁添加量及粒徑大小的研究，進(jìn)而確定硅橡膠配方具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,。

氫氧化鋁粒徑及添加量對硅橡膠的影響

宋曉光等用激光粒度分布儀測試三種氫氧化鋁的粒徑,，結(jié)果分別為1.2，2.6,，3.2μm,。設(shè)計(jì)各組氫氧化鋁的加入量分別為105，110,，115,，125，135份（質(zhì)量,，下同）,，用普通捏合機(jī)混煉膠料，混煉好的膠料停放一段時(shí)間后經(jīng)稱量壓制成實(shí)驗(yàn)試片,，測試其力學(xué)性能,、電性能、憎水性,、阻燃性能及耐熱老化性能,。結(jié)果發(fā)現(xiàn)從粒徑角度講,，不同粒徑的氫氧化鋁對硅橡膠拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度的影響都較大，總體而言,，添加粒徑3.2μm氫氧化鋁的拉伸強(qiáng)度最好,，2.6μm的撕裂強(qiáng)度最好。而對于扯斷伸長率和硬度而言,，添加量和粒徑不同氫氧化鋁的影響都沒有明顯的規(guī)律,。

段金鳳等設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)天然膠100份；炭黑N22035份,；氧化鋅6份,；硬脂酸2份；硫磺2.4份,；其他助劑3.2份,，在試驗(yàn)基本配方中加入不同添加量的超細(xì)氫氧化鋁，其余組份保持不變,，硫化膠試樣的各項(xiàng)力學(xué)性能及阻燃性能的變化如下表：

從上表看出,，在該配方體系中，隨超細(xì)氫氧化鋁添加量的增大,，硫化膠力學(xué)性能呈現(xiàn)明顯的下降,，拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長率及撕裂強(qiáng)度均下降,，相對體積磨耗量增大,，耐磨性能變差。而硫化膠氧指數(shù)隨超細(xì)氫氧化鋁添加量的增大得到提升,，在一定范圍內(nèi),，氫氧化鋁添加量每增大30份，硫化膠氧指數(shù)約增大2個(gè)單位,。阻燃性能主要依靠加入的超細(xì)氫氧化鋁來實(shí)現(xiàn),，氫氧化鋁添加量越大，硫化膠燃燒時(shí)氫氧化鋁分解吸收的熱量越多,，并且產(chǎn)生的結(jié)晶水越多，進(jìn)而更好的稀釋可燃性氣體和氧氣的濃度,，提高氧指數(shù)及阻燃性能,。但隨著氫氧化鋁填加量的增大，無機(jī)成份所占比例增大,，含膠量降低,，在受到外力作用時(shí)硫化膠中交聯(lián)鍵間協(xié)同能力減弱，導(dǎo)致力學(xué)性能下降,。

為改善氫氧化鋁同聚合物之間的相容性,，通常還采用偶聯(lián)劑對超細(xì)氫氧化鋁進(jìn)行表面處理,。

改性超細(xì)氫氧化鋁對天然橡膠性能的影響

段金鳳等在上述試驗(yàn)基本配方中加入150份經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑表面處理后的超細(xì)氫氧化鋁。硅烷偶聯(lián)劑添加量分別為超細(xì)氫氧化鋁質(zhì)量的0,、1%,、1.5%、2%,、2.5%,、3%，其余組份保持不變,，硫化膠的力學(xué)性能及阻燃性能變化如下表所示：

從上表中看出,，硅烷偶聯(lián)劑添加量對氫氧化鋁的應(yīng)用效果表現(xiàn)為拉伸強(qiáng)度及伸長率先提升后下降，當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑添加量為1.5%時(shí),，改性超細(xì)氫氧化鋁應(yīng)用效果最好,，拉伸強(qiáng)度能達(dá)到13.10MPa，扯斷伸長率達(dá)到286.83%,。硅烷偶聯(lián)劑添加量對改性超細(xì)氫氧化鋁的阻燃性能提升不明顯,，硫化膠氧指數(shù)基本保持在30%左右，垂直燃燒均能達(dá)到阻燃FV－0級別,。即在一定范圍內(nèi),，硅烷偶聯(lián)劑添加量對改性超細(xì)氫氧化鋁應(yīng)用效果的改善主要體現(xiàn)在力學(xué)性能方面，在阻燃性能,、氧指數(shù)方面變化較小,。

參考來源:

[1]宋曉光等.氫氧化鋁粒徑及添加量對硅橡膠性能的影響

[2]段金鳳等.超細(xì)氫氧化鋁對天然橡膠性能影響的研究

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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