CN115011144A - 一种低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法及其应用 - Google Patents
一种低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115011144A CN115011144A CN202210876281.1A CN202210876281A CN115011144A CN 115011144 A CN115011144 A CN 115011144A CN 202210876281 A CN202210876281 A CN 202210876281A CN 115011144 A CN115011144 A CN 115011144A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mixing
- aluminum hydroxide
- flame retardant
- modifier
- solvent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 37
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 29
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 48
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 42
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical compound O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 40
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 10
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 7
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 6
- 150000001343 alkyl silanes Chemical class 0.000 claims description 5
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 claims description 4
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 claims description 4
- RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M sodium octadecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 3
- HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OC HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- DOYKFSOCSXVQAN-UHFFFAOYSA-N 3-[diethoxy(methyl)silyl]propyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)CCCOC(=O)C(C)=C DOYKFSOCSXVQAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NMEPHPOFYLLFTK-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(octyl)silane Chemical compound CCCCCCCC[Si](OC)(OC)OC NMEPHPOFYLLFTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 22
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- -1 aminosiloxane Chemical class 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 1
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 1
- 239000012796 inorganic flame retardant Substances 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 1
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical class OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/40—Compounds of aluminium
- C09C1/407—Aluminium oxides or hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/08—Treatment with low-molecular-weight non-polymer organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/12—Treatment with organosilicon compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/19—Oil-absorption capacity, e.g. DBP values
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/32—Thermal properties
- C01P2006/37—Stability against thermal decomposition
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
本发明提供了一种低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法及其应用。所述制备方法包括以下步骤：(1)将氢氧化铝粉体与去离子水进行第一混合得到浆液，同时将表面改性剂与溶剂进行第二混合得到改性剂；(2)将步骤(1)所述改性剂加入所述浆液中进行第三混合后，过滤烘干得到所述低吸油值氢氧化铝阻燃剂。本发明利用湿法改性工艺，用表面改性剂对氢氧化铝进行改性，制备得到的氢氧化铝阻燃剂具有低吸油指数和优异的阻燃效果。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料表面改性领域，涉及一种低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法及其应用。
背景技术
氢氧化铝具有阻燃、消烟、填充三大功能，且不会产生二次污染，是一种环保型无机阻燃剂。但氢氧化铝的阻燃效率较低，通常需要的添加量较大，而由于氢氧化铝极性较大，极易团聚，与聚合物的相容性差，在复合材料中存在分散不均的问题，会影响复合材料的力学及综合性能，因此，需要对氢氧化铝阻燃剂进行表面改性。
目前工业上应用的表面改性工艺主要有干法工艺、湿法工艺两种，干法改性工艺简单、作业灵活但颗粒表面改性剂难以包覆均匀，药剂耗量较多，生产效率较低。湿法工艺的表面改性剂分散好、表面包覆均匀。
CN102634065A公开了一种使用亚磷酸酯类化合物和氨基硅氧烷二次改性氢氧化铝的方法，该方法工艺复杂、药剂使用量大，产品吸油值只能达到31ml/100g，存在着成本高、生产效率低、改性效果差的问题。
CN201510541765介绍了一种改性氢氧化铝的方法，该方法先将氨丙基三甲氧基硅烷、甲氧基异丙醇、辛酸亚锡与水按一定比例混合，于2500rpm下搅拌13h后真空脱水制得改性液，之后将改性液加入到氢氧化铝浆液中进行改性，制得的产品活化指数为95％，该方法需先制备改性液，工艺复杂，且产品活化指数并不高，改性效果不佳。
因此，如何制备一种工艺简单，可大规模生产，改性效果佳的低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法，是本领域重要的研究方向。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法及其应用。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将氢氧化铝粉体与第一溶剂进行第一混合得到浆液，同时将表面改性剂与第二溶剂进行第二混合得到改性剂；
(2)将步骤(1)所述改性剂加入所述浆液中进行第三混合后，过滤烘干得到所述低吸油值氢氧化铝阻燃剂。
本发明利用简单的混合法，完成对氢氧化钠粉体的改性，制备方法简单，将氢氧化铝粉体与表面改性剂分开溶解，再一同进行混合，保证了表面改性剂的活性的同时，提高了溶液的分散性。本发明通过结合物理吸附与化学包覆两种改性方法，让氢氧化铝粉体与改性剂更好的结合在一起，显著提高了氢氧化铝粉体的表面活性，降低了其吸油值，使其吸油值可以低于28ml/100g。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述表面改性剂包括阴离子表面改性剂、铝酸酯偶联剂、酰基硅烷偶联剂或烷基硅烷偶联剂中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：阴离子表面改性剂和铝酸酯偶联剂的组合、铝酸酯偶联剂和酰基硅烷偶联剂的组合或酰基硅烷偶联剂和烷基硅烷偶联剂的组合等。
作为本发明优选的技术方案，所述阴离子表面改性剂包括硬脂酸、硬质酸钠、硬脂酸钙或硬脂酸锌中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：硬脂酸和硬质酸钠的组合、硬质酸钠和硬脂酸钙的组合或硬脂酸钙和硬脂酸锌的组合等。
优选地，所述铝酸酯偶联剂包括DL-411。
优选地，所述酰基硅烷偶联剂包括3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷和/或3-(甲基丙烯酰氧基)丙基甲基二乙氧基硅烷。
优选地，所述烷基硅烷偶联剂包括丙基三甲氧基硅烷和/或辛基三甲氧基硅烷。
优选地，步骤(1)所述第一溶剂包括去离子水和/或铝酸钠溶液。
优选地，步骤(1)所述第二溶剂包括乙醇、乙醚或丙酮中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：乙醇和乙醚的组合、乙醚和丙酮的组合或乙醇和丙酮的组合等。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述氢氧化铝粉体与第一溶剂的质量比为1:4～1:6，其中所述质量比可以是1:4、1:4.2、1:4.4、1:4.6、1:4.8、1:5、1:5.2、1:5.4、1:5.6、1:5.8或1:6等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述表面改性剂与第二溶剂的质量比为1:4～1:10，其中所述质量比可以是1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，以氢氧化铝粉体的质量为100％计，步骤(1)所述表面改性剂的质量分数为0.5～2％，其中所述质量分数可以是0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述第一混合的温度为60～90℃，其中所述温度可以是60℃、62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃、86℃、88℃或90℃等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述第一混合的搅拌速率为50～150rpm，其中所述搅拌速率可以是50rpm、60rpm、70rpm、80rpm、90rpm、100rpm、110rpm、120rpm、130rpm、140rpm或150rpm等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述第一混合的搅拌时间为10～30min，其中所述搅拌时间可以是10min、12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min、26min、28min或30min等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述第二混合的温度为30～50℃，其中所述温度可以是30℃、32℃、34℃、36℃、38℃、40℃、42℃、44℃、46℃、48℃或50℃等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述第二混合的搅拌速率为100～300rpm，其中所述搅拌速率可以是100rpm、120rpm、140rpm、160rpm、180rpm、200rpm、220rpm、240rpm、260rpm、280rpm或300rpm等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述第二混合的搅拌时间为20～40min，其中所述搅拌时间可以是20min、22min、24min、26min、28min、30min、32min、34min、36min、38min或40min等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述第三混合的温度为60～90℃，其中所述温度可以是60℃、62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃、86℃、88℃或90℃等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述第三混合的搅拌速率为200～400rpm，其中所述搅拌速率可以是200、220、240、260、280、300、320、340、350、380或400等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述第三混合的搅拌时间为30～60min，其中所述搅拌时间可以是30min、32min、34min、36min、38min、40min、42min、44min、46min、48min、50min、52min、54min、56min、58min或60min等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述烘干的温度为90～150℃，其中所述温度可以是90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述烘干的时间为8～14h，其中所述时间可以是8h、9h、10h、11h、12h、13h或14h等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将氢氧化铝粉体与第一溶剂进行搅拌速率为50～150rpm、搅拌时间为10～30min、温度为60～90℃的第一混合得到浆液，同时将表面改性剂与第二溶剂进行搅拌速率为100～300rpm、搅拌时间为20～40min、温度为30～50℃的第二混合得到改性剂；
(2)将步骤(1)所述改性剂加入所述浆液中进行搅拌速率为200～400rpm、搅拌时间为30～60min、温度为90～150℃的第三混合后，过滤烘干得到所述低吸油值氢氧化铝阻燃剂。
本发明的目的之二在于提供一种如目的之一所述的低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法的应用，所述制备方法应用于复合材料表面改性领域。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明利用湿法改性工艺，用表面改性剂对氢氧化铝进行改性，制备的低吸油值氢氧化铝阻燃剂的吸油值低于28ml/100g，活化指数高于99％，制备的ATH-EVA/LLDPE复合胶的阻燃性能优异，其极限氧指数大于31.8％。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例提供一种低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将质量比为1:5的氢氧化铝粉体与去离子水进行搅拌速率为70rpm、搅拌时间为20min、温度为75℃的第一混合得到浆液，同时将占氢氧化铝粉体质量分数为1.2％的质量比为1:7的DL-411与乙醇进行搅拌速率为260rpm、搅拌时间为20min、温度为40℃的第二混合得到改性剂；
(2)将步骤(1)所述改性剂加入到所述浆液中进行搅拌速率为300rpm、搅拌时间为45min、温度为120℃的第三混合后，过滤120℃烘干11h得到所述低吸油值氢氧化铝阻燃剂。
实施例2
本实施例提供一种低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将质量比为1:4的氢氧化铝粉体与去离子水进行搅拌速率为50rpm、搅拌时间为30min、温度为60℃的第一混合得到浆液，同时将占氢氧化铝粉体质量分数为0.5％的质量比为1:4的3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷与乙醇进行搅拌速率为100rpm、搅拌时间为40min、温度为30℃的第二混合得到改性剂；
(2)将步骤(1)所述改性剂加入到所述浆液中进行搅拌速率为200rpm、搅拌时间为30min、温度为90℃的第三混合后，过滤90℃烘干14h得到所述低吸油值氢氧化铝阻燃剂。
实施例3
本实施例提供一种低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将质量比为1:6的氢氧化铝粉体与去离子水进行搅拌速率为150rpm、搅拌时间为10min、温度为90℃的第一混合得到浆液，同时将占氢氧化铝粉体质量分数为2％的质量比为1:10的丙基三甲氧基硅烷与乙醇进行搅拌速率为300rpm、搅拌时间为20min、温度为50℃的第二混合得到改性剂；
(2)将步骤(1)所述改性剂加入到所述浆液中进行搅拌速率为400rpm、搅拌时间为60min、温度为150℃的第三混合后，过滤150℃烘干8h得到所述低吸油值氢氧化铝阻燃剂。
实施例4
本实施例除将步骤(1)质量比为1:5的氢氧化铝粉体与去离子水替换为质量比为1:3的氢氧化铝粉体与去离子水外，其他条件均与实施例1相同。
实施例5
本实施例除将步骤(1)质量比为1:5的氢氧化铝粉体与去离子水替换为质量比为1:7的氢氧化铝粉体与去离子水外，其他条件均与实施例1相同。
实施例6
本实施例除将步骤(1)温度为75℃的第一混合替换为温度为55℃的第一混合外，其他条件均与实施例1相同。
实施例7
本实施例除将步骤(1)占氢氧化铝粉体质量分数为1.2％替换为占氢氧化铝粉体质量分数为2.5％外，其他条件均与实施例1相同。
实施例8
本实施例除将步骤(1)占氢氧化铝粉体质量分数为1.2％替换为占氢氧化铝粉体质量分数为0.2％外，其他条件均与实施例1相同。
对比例1
本对比例除将氢氧化铝粉体、DL-411、去离子水和乙醇直接进行步骤(2)中的第三混合外，不进行步骤(1)中氢氧化铝粉体和DL-411的分别独立混合外，其他条件均与实施例1相同。
对实施例1-8和对比例1制备的低吸油值氢氧化铝阻燃剂进行阻燃效果的和吸油值、活化指数的测试，测试结果如表1所示。
其中，吸油值的测试方法为：称取8g改性氢氧化铝产品，置于大理石板上，用蓖麻油滴定，滴定过程中用铲刀不断碾轧，当其由分散的粉末状吸油后变为团聚状时达到终点。计算公式如下：D＝(V/m)×100；
D-吸油量(ml/100g)；
V-滴定量(ml)；
m-改性氢氧化铝质量(g)。
活化指数的测试方法为：取10g改性后氢氧化铝粉体加入蒸馏水中，用玻璃棒搅拌2min，并静止2h以上，然后将沉淀于杯底的物料过滤，烘干，称质量，其中，活化指数＝样品中漂浮部分的质量/样品的总质量。
阻燃效果的测试方法为：氧指数仪测试极限氧指数。
表1
| 吸油值 | 活化指数 | 极限氧指数 | |
| 实施例1 | 28.0ml/100g | 99％ | 31.8％ |
| 实施例2 | 26.9ml/100g | 99％ | 32.4％ |
| 实施例3 | 25.3ml/100g | 99％ | 32.2％ |
| 实施例4 | 29.1ml/100g | 98％ | 31.5％ |
| 实施例5 | 28.6ml/100g | 99％ | 31.6％ |
| 实施例6 | 28.3ml/100g | 98％ | 31.4％ |
| 实施例7 | 28.1ml/100g | 99％ | 31.5％ |
| 实施例8 | 29.6ml/100g | 97％ | 30.9％ |
| 对比例1 | 28.5ml/100g | 97％ | 30.8％ |
通过上述表格可以得到，实施例1-3可以看出，丙基三甲氧基硅烷改性的氢氧化铝具有更低的吸油值以及更高的极限氧指数性能；
通过实施例4-5和实施例1对比可知，氢氧化铝粉体与去离子水比例的降低会导致溶液粘度升高，改性剂改性效果下降，吸油值上升，氢氧化铝与去离子水的比例过高，会导致溶液粘度升高，改性效果下降，吸油值上升；
通过实施例6和实施例1对比可知，搅拌温度控制不当也会导致改性粉体性能下降；
通过实施例7-8和实施例1对比可知，改性剂添加量过高或过低，粉体的性能都会下降。
通过对比例1和实施例1比较可知，不进行步骤(1)中氢氧化铝粉体和DL-411的分别独立混合，粉体的性能下降。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将氢氧化铝粉体与第一溶剂进行第一混合得到浆液，同时将表面改性剂与第二溶剂进行第二混合得到改性剂；
(2)将步骤(1)所述改性剂加入所述浆液中进行第三混合后，过滤烘干得到所述低吸油值氢氧化铝阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述表面改性剂包括阴离子表面改性剂、铝酸酯偶联剂、酰基硅烷偶联剂或烷基硅烷偶联剂中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述阴离子表面改性剂包括硬脂酸、硬质酸钠、硬脂酸钙或硬脂酸锌中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述铝酸酯偶联剂包括DL-411；
优选地，所述酰基硅烷偶联剂包括3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷和/或3-(甲基丙烯酰氧基)丙基甲基二乙氧基硅烷；
优选地，所述烷基硅烷偶联剂包括丙基三甲氧基硅烷和/或辛基三甲氧基硅烷；
优选地，步骤(1)所述第一溶剂包括去离子水和/或铝酸钠溶液；
优选地，步骤(1)所述第二溶剂包括乙醇、乙醚或丙酮中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氢氧化铝粉体与第一溶剂的质量比为1:4～1:6；
优选地，步骤(1)所述表面改性剂与第二溶剂的质量比为1:4～1:10；
优选地，以氢氧化铝粉体的质量为100％计，步骤(1)所述表面改性剂的质量分数为0.5～2％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一混合的温度为60～90℃；
优选地，步骤(1)所述第一混合的搅拌速率为50～150rpm；
优选地，步骤(1)所述第一混合的搅拌时间为10～30min。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第二混合的温度为30～50℃；
优选地，步骤(1)所述第二混合的搅拌速率为100～300rpm；
优选地，步骤(1)所述第二混合的搅拌时间为20～40min。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述第三混合的温度为60～90℃；
优选地，步骤(2)所述第三混合的搅拌速率为200～400rpm；
优选地，步骤(2)所述第三混合的搅拌时间为30～60min。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述烘干的温度为90～150℃；
优选地，步骤(2)所述烘干的时间为8～14h。
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将氢氧化铝粉体与第一溶剂进行搅拌速率为50～150rpm、搅拌时间为10～30min、温度为60～90℃的第一混合得到浆液，同时将表面改性剂与第二溶剂进行搅拌速率为100～300rpm、搅拌时间为20～40min、温度为30～50℃的第二混合得到改性剂；
(2)将步骤(1)所述改性剂加入所述浆液中进行搅拌速率为200～400rpm、搅拌时间为30～60min、温度为90～150℃的第三混合后，过滤烘干得到所述低吸油值氢氧化铝阻燃剂。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法的应用，其特征在于，所述制备方法应用于复合材料表面改性领域。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210876281.1A CN115011144A (zh) | 2022-07-25 | 2022-07-25 | 一种低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210876281.1A CN115011144A (zh) | 2022-07-25 | 2022-07-25 | 一种低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法及其应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115011144A true CN115011144A (zh) | 2022-09-06 |
Family
ID=83080116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210876281.1A Pending CN115011144A (zh) | 2022-07-25 | 2022-07-25 | 一种低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115011144A (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101362835A (zh) * | 2008-09-08 | 2009-02-11 | 浙江工业大学 | 一种氢氧化镁阻燃剂的表面处理方法 |
-
2022
- 2022-07-25 CN CN202210876281.1A patent/CN115011144A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101362835A (zh) * | 2008-09-08 | 2009-02-11 | 浙江工业大学 | 一种氢氧化镁阻燃剂的表面处理方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 刘立华: "吸油值表征氢氧化铝阻燃剂的改性效果研究", 《清洗世界》, vol. 27, no. 8, 31 August 2011 (2011-08-31), pages 18 - 21 * |
| 崔文广等: "Nano-ATH的表面改性及其在PP中的应用研究", 《塑料工业》, vol. 38, no. 9, pages 28 - 30 * |
| 段国萍等: "纳米改性氢氧化铝(CG-ATH)表面处理工艺对纳米CG-ATH/PA6复合材料力学性能的影响", 《北京化工大学学报》, vol. 32, no. 4, pages 37 - 40 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101838479B (zh) | 一种可分散超细二氧化硅的制备方法 | |
| CN107488276B (zh) | 一种高触变性pvc糊用纳米碳酸钙的制备方法 | |
| CN103289455B (zh) | 一种无甲醛无voc无机功能涂料及其制备方法 | |
| CN108129967A (zh) | 一种水性聚氨酯防腐涂料 | |
| CN103409026A (zh) | 一种环保水性阻燃涂料 | |
| CN104448446A (zh) | 一种环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备方法 | |
| CN115011144A (zh) | 一种低吸油值氢氧化铝阻燃剂的制备方法及其应用 | |
| CN113549388A (zh) | 水性单组份封闭底漆涂料及其制备方法 | |
| CN108949015A (zh) | 一种耐高温绝缘涂料 | |
| CN110128704B (zh) | 一种受阻酚改性蒙脱土阻尼剂及其制备方法和应用 | |
| CN113755035B (zh) | 环氧基硅烷改性纳米氧化铝和聚合物水泥基防水涂料 | |
| CN1325587C (zh) | 超级耐擦洗内墙墙面漆及其制备方法 | |
| KR20150035612A (ko) | 세라믹 벽지 제조용 코팅 졸 조성물, 세라믹 벽지 및 세라믹 벽지의 제조 방법 | |
| CN105802469A (zh) | 一种环保防雾透明隔热纳米玻璃涂料及其制备方法 | |
| CN111073347A (zh) | 一种橡胶填料用超分散纳米白炭黑的制备方法 | |
| CN111303739B (zh) | 一种疏水性阻燃涂料及其制备工艺 | |
| CN115074012A (zh) | 一种防火涂层材料 | |
| CN103979917A (zh) | 一种新型混凝土防护地坪材料及其制备方法 | |
| CN113652004A (zh) | 一种用于绿色轮胎的白炭黑及其制备方法 | |
| CN112920625A (zh) | 一种改性炭黑及其制备方法 | |
| CN109554930B (zh) | 具有疏水性聚磷酸铵的制备方法 | |
| CN111073048A (zh) | 一种高分散橡胶填料纳米白炭黑的制备方法 | |
| CN111073349A (zh) | 橡胶填料用高分散纳米白炭黑的制备方法 | |
| CN106065126B (zh) | 一种高浓度高黑化微胶囊包覆红磷阻燃剂母粒及其制备方法 | |
| CN111073046A (zh) | 一种橡胶填料纳米白炭黑高分散的改性方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |