近几十年来，塑料、橡胶、合成纤维等聚合物材料及其制品得到蓬勃发展，广泛应用于工业、农业、军事等国民经济的各个领域。但大多高聚物属于易燃、可燃材料，燃烧时热释放速率大，热值高，火焰传播快，不易熄灭，还会产生浓烟和有毒气体，对环境以及人们的生命财产安全形成巨大威胁。这时，我们的主角阻燃剂登场了。

阻燃剂的类型

阻燃剂一般可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂两类。有机阻燃剂阻燃效果突出，适用范围广，一直受到广泛的应用，但它的缺点同样突出，具有腐蚀性，燃烧时产生烟雾，同时伴有毒气产生。而无机阻燃剂具有热稳定性相对较好，不产生腐蚀性气体及毒气，对环境友好。相比于有机阻燃剂，无机阻燃剂更加符合环保和消防安全的要求，无机阻燃剂也是近年来大家研究的重点，市场潜力巨大。

无机阻燃剂有氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁、三氧化二锑、四硼酸钠等，其中氢氧化铝是应用最为广泛的无机阻燃剂，它具有阻燃、消烟、填充的功能，尤其是经过表面改性的超细氢氧化铝，还可以提高材料的力学性能。

无机系阻燃剂阻燃效果对比

氢氧化铝阻燃剂的优势

超细氢氧化铝常温下物理和化学性质稳定，燃烧时不会产生二次污染，白度高，具有优良的色度指标。且纳米氢氧化铝不仅可提高阻燃聚合物的有限氧指数，增加阻燃性能，且有助于改善聚合物制品的表面光洁度和力学、电学性能，增强其抗漏电、耐电弧和耐磨损能力。另外，氢氧化铝与其它阻燃剂的复合使用效果十分理想，能与多种物质产生协同作用、不挥发、无毒、无腐蚀性，且资源丰富、价格相对低廉，是一种应用广泛的无机阻燃剂。

氢氧化铝阻燃剂的阻燃机理

1、吸热作用：在200-350℃脱水加热，抑制聚合物的温度升高；

2、稀释作用：在橡胶、塑料及树脂等有机高聚物中填充后，使复合材料中可燃性物质的浓度下降；另外，ATH受热分解后放出的水蒸气稀释可燃性气体和氧气的浓度，可有效减缓或阻止燃烧；

3、覆盖作用：氢氧化铝脱水后在可燃物表面生成Al₂O₃保护膜，隔绝氧气，可阻止继续燃烧；

4、碳化作用：阻燃剂在燃烧条件下产生强烈脱水性物质（过渡态氧化铝），使塑料碳化而不易产生可燃性挥发物，从而阻止火焰的蔓延。

氢氧化铝粉体的制备

氢氧化铝粉体的一般制备方法有物理方法和化学方法，物理法就是通过球磨机、振动磨、气流磨等的粉碎，使氢氧化铝固体料块或粒子发生变形而破裂，产生更细微的颗粒，随后根据需要再通过表面改性提升性能。该工艺一般以氧化铝厂粗颗粒氢氧化铝为原料，经气流磨解聚和气流分级处理制备超细ATH。物理法具有成本低、产量大、流程简单的特点，但产品粒度分布范围较宽，一般在5-15㎛，颗粒形貌不规整，其白度及纯度取决于氢氧化铝原料，适用于对产品纯度、粒度和形貌要求较低的领域。

化学法则包含有种分法、溶胶-凝胶法、沉淀法、水热合成法、碳分法等。传统制备超细氢氧化铝一般采用种分或碳分法，种分法制备超细氢氧化铝的关键前提是所用的晶种必须粒度细，具有较高的表面活性，才能使种分过程中的分解速度快，减少较细粒子的附聚，得到粒度细的氢氧化铝产品，而超细的晶种制备无论是研磨、分级或加碳酸钠反应对于工业化生产来说都存在着工艺流程复杂、技术指标严格、成本高等各种困难。碳分法生产超细氢氧化铝过程，碳分速度过快，易产生胶体，粒度容易增大，难以得到粒度范围分布窄的超细氢氧化铝。但随着行业技术水平的发展，国内无机系阻燃剂生产企业技术实力不断增强，产品稳定性、应用性能等指标表现良好，与国际先进水平的差距不断缩小，实现了无机系阻燃剂的进口替代。

超细氢氧化铝阻燃剂发展趋

1.超细氢氧化铝的超微细化。氢氧化铝的超微细化增加了氢氧化铝的表面积，使粒子表面蒸气压降低，明显增强阻燃效果，同时提高材料制品的力学性能和耐热性能。

2.超细氢氧化铝的高纯化。超细氢氧化铝在结晶过程中夹杂的氧化铁和氧化钠等杂质造成下游产品的绝缘性能降低，另外氧化钠还影响氢氧化铝的初始热分解温度。氧化钠含量越低，产品的热稳定性越好，产品具有更好的加工性能。因此超细氢氧化铝化学成分的高纯化，尽可能减少超细氢氧化铝中的杂质，成为一种趋势。

3.超细氢氧化铝的晶体形貌一致化和粒度分布集中化。氢氧化铝颗粒的晶体形貌影响产品的填充性能和应用性能，不同的应用领域对产品的形貌有不同要求，大多数行业需要表面光滑、球形度高的氢氧化铝产品，而有一些行业需要采用片状氢氧化铝，还有一些行业希望添加纤维状的氢氧化铝来提高复合后产品的机械强度和阻燃性能。因此，高度一致化的形貌特征成为追求的目标。

参考来源：

我国超细氢氧化铝的发展现状及未来展望_任云翔

粉体圈 桔岸

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