第一節(jié) 超細(xì)氫氧化鋁的定義
超細(xì)氫氧化鋁是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品，化學(xué)穩(wěn)定性好、無毒、無味，已成為電工、電子、造紙、醫(yī)藥等 行業(yè) 中必不可少的填料。（可行性 研究 ）
第二節(jié) 超細(xì)氫氧化鋁的應(yīng)用
隨著氫氧化鋁的超細(xì)化，表面電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了塊狀材料所不具備的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)等，從而使其在化學(xué)活性、電學(xué)、表面性能等方面表現(xiàn)出獨(dú)特的性能，并具有了許多特殊功能。超細(xì)氫氧化鋁粉體不僅本身是一種功能材料，而且為新材料的開發(fā)提供了廣闊的應(yīng)用前景，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著極其重要的作用。
1.阻燃劑 行業(yè)
氫氧化鋁硬度適中，常溫下物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無毒性，生產(chǎn)成本低。氫氧化鋁受熱至220℃左右時開始吸熱分解，放出結(jié)合水。由于這個吸熱脫水過程延緩了聚合物的燃燒，使燃燒速度減緩。正是基于氫氧化鋁分解時大量吸熱，并且在受熱分解時僅放出水蒸汽，而不會產(chǎn)生有毒、可燃或有腐蝕性的氣體，氫氧化鋁成為一種重要的無機(jī)阻燃填充劑。
合成材料的阻燃性能與填料氫氧化鋁的粒度大小有很大關(guān)系，隨著粒度變細(xì)，材料的限氧指數(shù)提高。這是因?yàn)樽枞甲饔玫陌l(fā)揮是由化學(xué)反應(yīng)所支配的，等量的阻燃劑，其粒徑越小，表面積就越大，阻燃效果就越好。另外，填料的精細(xì)化，還有助于合成材料成品光滑度的提高以及其它力學(xué)、電學(xué)性能的改善，在電纜護(hù)套和電器開關(guān)殼等制品中尤為重要。
氫氧化鋁是典型的極性無機(jī)材料，與有機(jī)聚合物特別是非極性聚烯烴的相容性差，界面結(jié)合力小，導(dǎo)致以其為阻燃填充劑的復(fù)合材料加工性能和機(jī)械性能下降。超細(xì)粒度的氫氧化鋁，由于增強(qiáng)了界面間的相互作用，可以更均勻地分散在基體樹脂中，從而能更有效地改善共混料的力學(xué)性能。氫氧化鋁填充環(huán)氧樹脂后，環(huán)氧樹脂的強(qiáng)度增加，其極限氧指數(shù)明顯增大，由20.0提高至27.5，可用作密封材料、澆鑄件、壞氧樹脂玻璃纖維片等。特別是氫氧化鋁填充壞氧樹脂后可顯著提高制品的電弧電阻和磁路電阻，在電氣方面應(yīng)用廣泛。目前，添加氫氧化鋁的環(huán)脂肪族環(huán)氧樹脂，已在絕緣材料、變壓器和開關(guān)裝置中得到應(yīng)用。
2.黏合劑和密封劑的填料與補(bǔ)充劑
氫氧化鋁填料可改進(jìn)黏合劑和密封劑的加工性能、強(qiáng)度、導(dǎo)熱性能以及熱膨脹性能，并可減少粘合膠的用量，降低產(chǎn)品成本。歐洲和美國的黏合劑消費(fèi)量每年約以5%的速度增長，密封劑需求量在歐洲每年以1%的速度增長。
2.1 造紙?zhí)盍?/p>
氫氧化鋁在造紙工業(yè)中，主要用作表層涂料、填料以及生產(chǎn)不燃紙。國外早在二十世紀(jì)四、五十年代就已開始開發(fā)和使用氫氧化鋁作為涂布用顏料，并已形成穩(wěn)定的生產(chǎn)規(guī)模，主要用于涂布紙及紙板、無碳復(fù)寫紙的生產(chǎn)中。在我國，氫氧化鋁在造紙 行業(yè) 的應(yīng)用較少，隨著超細(xì)氫氧化鋁的開發(fā)生產(chǎn)，氫氧化鋁在造紙 行業(yè) 的應(yīng)用量將不斷增大。氫氧化鋁作為一種新型的涂布顏料，與傳統(tǒng)的顏料相比，其本身具有許多優(yōu)點(diǎn)：白度高，粒度細(xì)，晶形好，與增白劑的配伍性能好，吸墨性好。用它作顏料，能提高涂布紙的白度、不透明度、平滑度、吸墨性，可用于畫報紙、鈔票紙、照相紙和高級字典紙等高級紙張的生產(chǎn)中。
2.2 牙膏摩擦劑
氫氧化鋁無毒無味，莫氏硬度2.5―3.5，軟硬適中，是一種很好的中性摩擦劑，以氫氧化鋁替代傳統(tǒng)配料白堊和磷酸二鈣可制成性能良好的牙膏。氫氧化鋁的化學(xué)惰性使其易與牙膏中的其它配料相容；同時，由于氫氧化鋁具有良好的保氟功能，在藥物牙膏和其它高檔牙膏中也有著廣泛的應(yīng)用。
2.3 醫(yī)藥及其它
氫氧化鋁是胃藥的主要成分之一。鋁凝膠是中和胃酸、治療胃病的傳統(tǒng)良藥。以氫氧化鋁為原料制備的六水氯化鋁，在醫(yī)藥和化妝品中可用作凝聚劑等。另外，氫氧化鋁及其特殊加工的焙燒氧化鋁，已廣泛地應(yīng)用于化學(xué)藥物、催化劑、塑料、涂料、陶瓷、耐火材料、絕緣材料、磨料等領(lǐng)域。
第三節(jié) 超細(xì)氫氧化鋁的制備方法
一種超細(xì)氫氧化鋁的制備辦法，將鋁酸鈉NaAlO2溶液和含二氧化碳的氣體觸摸，在超重力條件下以碳化反響方法制備擬薄水鋁石凝膠，然后再得到不一樣晶型的超細(xì)氫氧化鋁，首要由碳化、過濾、洗刷、枯燥過程構(gòu)成，其特征在于： 1)操控鋁酸鈉NaAlO2溶液濃度為0.05～2mol/L; 2)在鋁酸鈉NaAlO2溶液中參加質(zhì)量含量為1～2%的有機(jī)高分子分散劑; 3)于反響器(4)中投入上述混合物，開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)反響器(4)，待反響器(4)內(nèi)液體流量穩(wěn)定后，向反響器(4)內(nèi)通入含濃度的CO2氣體，操控反響器(4)轉(zhuǎn)速為200～3000rpm，氣液比為0.5～20，碳化反響溫度操控在0～100℃，守時記載溫度和pH值，使pH值到達(dá)9～12時中止通入CO2氣體，下降反響器(4)轉(zhuǎn)速再循環(huán)一段時間，得氫氧化鋁前驅(qū)體; 4)持續(xù)將上述商品作合適不一樣晶型的進(jìn)一步處置，如是不是需求老化的過程;上述的反響器(4)為旋轉(zhuǎn)床超重力反響器(4)，首要包含轉(zhuǎn)子(5)、設(shè)置于轉(zhuǎn)子(5)中心的散布器(15)以及進(jìn)液口(8)、進(jìn)氣口(3、9)、廢氣排口(7)、出料口(14、16)。
本發(fā)明可利用中心商品NaAlO2溶液和CO2廢氣，采用螺旋通道型旋轉(zhuǎn)床RBHC進(jìn)行碳化反響為首要技術(shù)制備納米級超細(xì)氫氧化鋁的辦法，解決了傳統(tǒng)拌和槽法對CO2氣體吸收率低，碳化時間長，商品純度低、粒度不均勻和旋轉(zhuǎn)填充床RPB碳化反響時易于堵塞等技術(shù)問題。別離制備出不一樣晶型的納米級超細(xì)纖維狀和顆粒狀氫氧化鋁。本發(fā)明制備出約10nm顆粒狀氫氧化鋁可用作杰出的無機(jī)阻燃劑;制備出的粒徑約5nm、長200～300nm納米纖維狀擬薄水鋁石在催化范疇可廣泛使用。
第四節(jié) 超細(xì)氫氧化鋁的發(fā)展趨勢
1 Al（OH）3的超細(xì)化
Al（OH）3粒徑大小直接影響其阻燃和填充性能。隨著粒度變細(xì)，Al（OH）3粒子的表面積不斷增加，有利于其阻燃性能的提高，粉體粒度越細(xì)，材料的限氧指數(shù)就越高。這是因?yàn)樽枞甲饔玫陌l(fā)揮是由化學(xué)反應(yīng)支配的，因此等量的阻燃劑，其粒徑越小，比表面積就越大，阻燃效果就越好。
無機(jī)粉體材料填充高分子材料后的理化性能檢測結(jié)果表明，超細(xì)無機(jī)剛性粒子可對高分子材料起到增韌、增強(qiáng)效果，因此超細(xì)氫氧化鋁粒子不僅使體系阻燃性能提高，也可解決其影響力學(xué)性能的問題。
2 提高Al（OH）3的熱穩(wěn)定性
氫氧化鋁被加熱到180―200℃時即發(fā)生分解脫水，而大多數(shù)樹脂的加工溫度都高于該分解溫度，嚴(yán)重影響了它在熱塑性樹脂中的應(yīng)用。超細(xì)氫氧化鋁熱穩(wěn)定性差一直是其在高溫橡塑材料中使用受限的主要原因。另外，提高橡塑、樹脂等有機(jī)高聚物的加工溫度，可以大幅度地降低體系的粘度，提高擠塑效率和制品的光滑度。
將氫氧化鋁與具有高分解溫度的阻燃劑進(jìn)行復(fù)配，通過它們之問的協(xié)同效應(yīng)可以提高其阻燃性能和熱穩(wěn)定性。
3 采用高效的表面改性劑和先進(jìn)的改性工藝進(jìn)行改性
氫氧化鋁屬于填充型的無機(jī)阻燃劑，添加量必須在40%以上才具有較好的阻燃效果，但高填充量會影響合成材料的加工性能和力學(xué)性能，因此必須采取措施以改善氫氧化鋁粉體的表面性質(zhì)。為實(shí)現(xiàn)此目的，就必須開發(fā)來源廣、價格低、應(yīng)用性能好的高效表面改性劑。
除開發(fā)出高效的表面改性劑外，還需要重點(diǎn)開發(fā)新的表面改性工藝和復(fù)配技術(shù)。根據(jù)目標(biāo)材料的性能要求來選擇、設(shè)計粉體材料的表面，運(yùn)用先進(jìn)的計算方法、計算技術(shù)以及計算機(jī)輔助設(shè)計進(jìn)行表面改性工藝和配物技術(shù)的開發(fā)，減少實(shí)驗(yàn)工作量，提高表面改性工藝和改性劑配方的科學(xué)合理性。
4 Al（OH）3的顆粒形貌控制
現(xiàn)代工業(yè)要求很多固體的物料以粉末狀作為工業(yè)原料，它們不僅要具有極細(xì)的粒徑，嚴(yán)格的粒度分布，很低的雜質(zhì)含量，而且隨著超細(xì)粉體應(yīng)用的發(fā)展，還需具有特定的顆粒形貌。顆粒形貌和物性之間存在密切的關(guān)系，它對顆粒群的流動性、填充性、化學(xué)活性等許多性質(zhì)產(chǎn)生影響。球形氫氧化鋁具有很好的流動性，可以有效提高其在樹脂的填充量，降低樹脂的加工粘度；而加入片狀氫氧化鋁，則可以有效提高紙張的吸墨性能、光澤度等，顯著提高紙張的質(zhì)量。
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