氫氧化鋁的配用：氫氧化鋁的配用比例比較靈活,既可以與其他阻燃劑并用,取得較好的協(xié)同效果,也可以單獨使用。并用：在這類配合方式中,氫氧化鋁在體系中充當(dāng)配角,起到輔助阻燃作用。它的適應(yīng)性能,常用的多元并用體系有:

(1)氫氧化鋁與氯化石蠟、三氧化二銻組成三元體系,氯化石蠟/三氧化二銻的并用基礎(chǔ)上,作為第三組份添加進20～30份Al(OH)3 ,可進一步改善阻燃性,具體反映為自熄時間進一步縮短。

(2)氫氧化鋁與硼酸鋅并用,燃燒時能生成多孔燒結(jié)塊 ,能有效地抑制橡膠熱分解,并起到阻隔空氣的作用。

 (3)氫氧化鋁與十溴二苯醚并用,也能取得較好的協(xié)同效應(yīng) ,因為十溴二苯醚是一種含鹵型品種,單用時氧指數(shù)值可超過40。但單用時成本太高,若與Al(OH)3匹配,則可以在氧指數(shù)基本保持不變的前提下,大幅度降低成本。單用氫氧化鋁單用是近來出現(xiàn)的新趨勢,主要為了,傳統(tǒng)使用的含鹵阻燃劑效果好,但其產(chǎn)生大量煙霧的問題是一大隱患,這是開發(fā)Al(OH)3單用的背景。但要讓Al(OH)3當(dāng)好主角,克服一系列配方及加工方面的困難。首先要解決大劑量和難混這對矛盾。氫氧化鋁雖有的阻燃作用,但其添加量大到能滿足產(chǎn)品阻燃要求,一般要求達到120份或更多。這就會給混煉操作帶來困難,分散均勻度也考慮。大劑量添加必然會導(dǎo)致物性下降。在NBR/PVC共混膠中,當(dāng)Al(OH)3添加量由20～55逐步遞增時,則自熄時間出現(xiàn)遞減說明阻燃性改善,但與此同時,物性則逐步變劣 。 氫氧化鋁用量對物性與阻燃性的影響用量份拉伸強度 MPa100% 定伸應(yīng)力 MPa拉斷伸長率 %邵爾A硬度度 自熄時間 s2013.03.8369768.13012.5 3.5349785.74012.03.3331792.35011.62. 9313 812.155 11.0 2.6 297 82 1.3  配方:NBR/PVC10010;穩(wěn)定劑113;硫黃113;增塑劑,ZnO,硬脂酸,防老劑適量;Al(OH)3變量。

氫氧化鋁單用的有效措施，氫氧化鋁單用的場合,隨其用量增加,出現(xiàn)了阻燃性改善,物性下降的矛盾,需要采取相應(yīng)措施。 

(1)提高細度，跟其他粉體材料一樣,Al(OH)3的細度跟它所填充的膠料的力學(xué)性能密切相關(guān)。隨著細度提高,拉伸強度和拉斷伸長率相繼上升。氫氧化鋁粒徑對橡膠物性的影響填充量份，粒徑(目) 拉伸強度,MPa 拉斷伸長率,% 40 1007.24101808.2340325 9.1 310   試驗配方:三元乙丙膠Novdel2722E100;氧化鋅10;防老劑 RD/MB115～212;高密度聚乙烯10～20;填充劑Al(OH)340;軟化劑10～20;過氧化物315～515;硫化助劑適量。 

(2)用量 氫氧化鋁單用體系中各種性能達到平衡時的宜用量根據(jù)膠種不同而異。例如對丁腈橡膠而言,用量在60～80份。以牙膏級Al(OH)3(平均粒徑≤2μm)與普通級Al(OH)3作對比,則使用前者所得之橡膠物性與阻燃性均明顯高于后者。不同細度Al(OH)3對橡膠物性和阻燃性的影響 Al(OH)3等級 牙膏級 普通級 拉伸強度,MPa9.17.9拉斷伸長率,% 490450100%定伸應(yīng)力,MPa 4.94.4邵爾A硬度,度8787氧指數(shù) 29、25。   細度對產(chǎn)品外觀也起關(guān)鍵作用, NBR/PVC微孔橡塑泡沫保溫層只有配 用平均粒徑≤2μm的準(zhǔn)納米級Al(OH)3,才能確 保外觀光潔與孔徑均勻度。使用細度達到6000目的Al(OH)3。6000目的Al(OH)3 性能指標(biāo) 粒徑≤2μm的含率,%>96 比表面積m2/g≥6.0堆密度g/cm3 ≤0.31。

 (3)表面處理超細微Al(OH)3如經(jīng)表面處理,對提高物性和加工性(指在橡膠中的均勻分散)都有好處,但對阻燃性的提高不起作用。用115份硅烷偶聯(lián)劑151(乙烯基三乙酰氨基硅烷)作表面處理效果良好。

氫氧化鋁的阻燃性質(zhì)與效果

氫氧化鋁阻燃劑，具有無毒、穩(wěn)定性好，高溫下不產(chǎn)生有毒氣體，還能減少塑料燃燒時的發(fā)煙量等優(yōu)點，且脫水吸熱溫度較低，約為235-350℃因此在塑料剛開始燃燒時的阻燃效果顯著，同時產(chǎn)品價格低廉，來源廣泛，所以近年來在國內(nèi)外阻燃市場上發(fā)展迅速，阻燃劑消費量近140萬噸,其中85%為添加型阻燃劑,15%為反應(yīng)型阻燃劑,今后5年仍將以年均5%的速度持續(xù)增長,氫氧化鋁在添加量為40%時，可顯著減緩PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙稀)及ABS(丙稀睛/丁二烯/苯乙烯共聚物)等的熱分解溫度，具有良好的阻燃及降低發(fā)煙量的效果。添加60%氫氧化鋁的阻燃聚烯烴可用作建筑材料及汽車,船舶的內(nèi)部裝飾材料.

氫氧化鋁的性質(zhì)和阻燃機理

氫氧化鋁阻燃粉是一種白色或淺白色的粉末，相對密度2.42，莫氏硬度3 .0當(dāng)溫度加熱到高于320℃時A工((OH)。因失去水而損失重量的34.6%。國內(nèi)外市場上為阻燃劑用的氫氧化鋁，主要是a一三水和氧化鋁(ATH)，常用a-A120.3 H20表示。它是結(jié)晶或無定形的白色粉末，晶體結(jié)構(gòu)是由緊密堆積的經(jīng)基離子以AB雙層的方式構(gòu)成，而鋁離子處于上述堆積的9s基離子之中，在所有形成的八面體空隙是空著的，這種緊密堆積的經(jīng)基離子就是構(gòu)成一種層狀結(jié)構(gòu)，相鄰兩層以經(jīng)基離子所形成的氫鍵相連接.

氫氧化鋁的性質(zhì)   

氫氧化鋁受熱分解成A1203和水，反應(yīng)如下:2a-A1203. 3H20-+A1203+3H20。在235-500℃范圍內(nèi)測得的數(shù)據(jù)表明，本反應(yīng)的吸熱量為1967.2K1/kg，吸收這樣大的熱量是使其具有阻燃作用的主要原因。氫氧化鋁受熱脫水和相變非常復(fù)雜，根據(jù)差熱曲線上有3個吸熱峰可推斷,其結(jié)晶水的失去分3個階段進行。第1個吸熱峰在235℃左右，相當(dāng)于α一三水合氧化鋁轉(zhuǎn)化為α一氧化鋁單水合物，即a -A1203. 3H20->a.一A1203.H20十2 H20。第2個吸熱峰在300℃左右，相當(dāng)于α一三水合氧化鋁轉(zhuǎn)化分解為X- A1203，即a -A1203. 3Hz0--)-X- A1203 +3H20。第3個吸熱峰在530℃左右，相當(dāng)于a一氧化鋁單水合物分解轉(zhuǎn)化為γ一Al 203，即a -A1203 . H20-γ，一A120, +H:0,氫氧化鋁開始脫水的溫度、吸熱峰因氫氧化鋁顆粒大小及分布、加熱條件及雜質(zhì)含量的不同而有些差異，因此，選用氫氧化鋁做阻燃劑時，要根據(jù)聚合物基體材料的熱分解溫度及成型加工溫度的要求選擇好氫氧化鋁的質(zhì)量指標(biāo)。 
氫氧化鋁的阻燃機理 
  一般的觀點認(rèn)為ATH的阻燃作用是幾種機理協(xié)同作用的結(jié)果。因此，ATH的阻燃機理可以歸納如下:
 (1)吸熱作用:在300一350℃脫水吸熱，擬制聚合物的溫升; 
  (2)稀釋作用:ATH填充，使可燃性氣體和氧氣的濃度下降。ATH脫水放出的水汽稀釋可燃性氣體和氧氣的濃度，可阻止燃燒;   

 (3)覆蓋作用:ATH脫水后在可燃物表面生成A1203保護膜隔絕氧氣，可阻止燃燒; 
  (4)碳化作用:阻燃劑在燃燒條件下產(chǎn)生強烈脫水性物質(zhì)，使塑料碳化而不易產(chǎn)生可燃性揮發(fā)物，從而阻止火焰蔓延。
氫氧化鋁的應(yīng)用氫氧化鋁阻燃劑是合成材料的無鹵阻燃劑之一。它具有阻燃、消煙、填充3大功能，燃燒時無二次污染，不但在聚合物中分散性好，而且廣泛用于電工、電線、電纜、日用品、建筑材料、運輸?shù)人芰虾拖鹉z制品中。 
橡膠彈性體無機氫氧化物可以在一系列橡膠中作阻燃添加劑，根據(jù)制品的厚度、阻燃要求以及氫氧化物特性不同，天然橡膠一般使用40%-70%阻燃劑，ATH因其成本低成為市場上銷售的無機氫氧化物。