氢氧化铝 (简称ATH) 阻燃剂,具有无毒、稳定性好,高温下不产生有毒气体,还能减少塑料燃烧时的发烟量等优点,而且价格低廉,来源广泛。氢氧化铝的脱水吸热温度较低,约为235~350℃,因此在塑料刚开始燃烧时的阻燃效果显著。ATH在添加量为40%时,可显著减缓PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)及ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)等的热分解温度,具有良好的阻燃及降低发烟量的效果。添加50%的氢氧化铝的聚烯烃,在日本主要用于制作食品包装材料,添加60%氢氧化铝的阻燃聚烯烃可用作建筑材料及汽车、船舶的内部装饰材料。
普通氢氧化铝阻燃剂主要问题是所需填充量大,否则就无良好的阻燃效果,但填充量大必然导致树脂混炼和成型时物料的流动性差,影响材料的加工性能和机械性能。氢氧化铝颗粒经表面处理后还可以改善与树脂的相容性,因而适用于PE、PP、EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)及加工温度高的工程塑料PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)和PA(尼龙)。氢氧化铝具有阻燃,消烟,填充三大功能。在化学上是惰性的,无毒,不会产生二次污染,被誉为无公害阻燃剂。它不仅白度值高,而且有优良的色度指标对着色的掩盖性小,从而使制品美观,色调高雅:在树脂中分散性好,加入较多时。不易发生弯曲发白现象:能与多种物质产生阻燃的协同效应,阻燃效果好。来源丰富,价格低廉。在目前市场上其消耗量占无机阻燃剂的80%以上。因此氢氧化铝是一种前景广阔的阻燃剂
目前市场上作为阻燃剂用的氢氧化铝,主要阿尔法-三水和氧化铝(ATH),常用a-al2o3表示。它是结晶或定形的白色粉末,晶体结构是由紧密堆积的烃基离子以双层的方式构成,而铝离子处于上述堆积的羟基离子之中,在所形成的八面体空隙中。有三分之二的空隙被铝离子所占据,其余的空隙是空着的,这种紧密堆积的羟基离子就构成一种层状结构,相邻两层以羟基离子所形成的氢键相链接。 关于氢氧化铝的阻燃机理,因配合使用的高聚物的类别不一,对其自然过程的描述也不尽一致。其阻燃剂作用是由于凝聚相生成的保护膜对燃烧具有抑制作用。 再用不饱和聚酯浇注制作的各种高压活低压电器开关时,添加氢氧化铝具有阻燃性,消烟性以及抗电弧性。由于高白氢氧化铝的白度达到98%以上有的结晶形态,并具有与树脂相近的遮光系数,近年来国内外用聚酯树脂加氢氧化铝制成的新型装饰材料----人造玛瑙。氢氧化铝还用于玻璃钢制品,如玻璃钢瓦,管子,储槽等。具有很好的阻燃效果。
在环氧树脂中,氢氧化铝有显著的提高氧指数的作用,如在100份环氧树脂中添加80份氢氧化铝,氧指数可从原来的20.0提高到27.5.这样的环氧树脂可用与密封材料,浇注件,环氧树脂玻璃纤维片等。在电气方面,氢氧化铝能增强环氧树脂的抗电弧性。经氢氧化铝填充的环氧树脂在制作变压器,开关装置等方面有很大的发展前途。