高濃度碳分-水熱法制備新型綠色納米鋁系阻燃材料的研究.pdf

1、氫氧化鋁(ATH)是當(dāng)今世界上被最廣泛使用的阻燃劑和抑煙劑，廣泛應(yīng)用于塑料，橡膠，化工建材及有機(jī)高分子復(fù)合材料領(lǐng)域。然而，目前國(guó)內(nèi)使用的普通氫氧化鋁主要存在如下問題：①粒徑太大；②分解溫度太低，③阻燃效果不高。由北京化工大學(xué)教育部超重力工程研究中心研制的納米級(jí)改性氫氧化鋁(CG-ATH)阻燃劑的初始失水溫度為350℃，不僅能用于加工溫度較低的高聚物，而且也可以用于加工溫度較高的高聚物。
　　 碳分制備納米ATH和水熱改性制備改性

2、納米ATH的過程中，隨著ATH固含量增加、納米粒子比表面積增大導(dǎo)致團(tuán)聚等因素，懸浮液黏度顯著增長(zhǎng)，成為高黏度的非牛頓流體，所以在碳分及水熱改性反應(yīng)中，反應(yīng)濃度一般不高。碳分反應(yīng)一般固含量為0.14g/mL，而水熱改性只有78g/L。然而高固含量意味著更高的設(shè)備利用率，更低的運(yùn)輸成本和單位產(chǎn)品能耗。因此，關(guān)于高固含量制備的研究是很有價(jià)值的。
　　 由于分散劑已廣泛用于懸浮液的穩(wěn)定和降黏，且在不少反應(yīng)體系中采用，本文在分散理論的基礎(chǔ)

3、上提出分散劑降黏強(qiáng)化傳質(zhì)的方法。通過對(duì)比，選定一種簡(jiǎn)便易行的流變方法來篩選分散劑。篩選結(jié)果表明小分子試劑對(duì)ATH水懸浮液流變沒有顯著作用，而聚電解質(zhì)等對(duì)納米ATH有良好的分散和稀化作用。在中性條件下，12.9wt％的水懸浮液黏度在添加優(yōu)化分散劑后降低三個(gè)數(shù)量級(jí)以上，成為牛頓流體，最高可獲得固含量達(dá)到64wt％的高濃度懸浮液。
　　 由于碳分反應(yīng)是苛性的，所以分散劑的篩選亦應(yīng)該在苛性的條件下進(jìn)行。在pH＞12，[Na+]=2.7m

4、ol·L-1的苛性條件下，在中性條件下起作用的的分散劑，降黏效果都有不同程度的下降，但其中一種仍有良好的分散和稀化作用，使ATH苛性懸浮液黏度下降一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，并獲得流動(dòng)性良好的固含量達(dá)40wt％的苛性懸浮液。由于堿性條件下分散劑低親和，因此用量提高。在碳分制備納米氫氧化鋁的反應(yīng)中，使用篩選出的分散劑，碳分ATH懸浮液固含量最高可達(dá)0.22g/mL。本文分析了分散劑參與反應(yīng)的過程及機(jī)理。分散劑在使反應(yīng)液黏度下降的同時(shí)提高了產(chǎn)率。