表面处理对氢氧化铝阻燃和抑烟性能的影响

   微米级氢氧化铝粒径较大，与聚合物的相容性较差，纳米微粒与聚合物相容性好于微米级粒子，但纳米微粒比表面积较大，表面原子数、表面能和表面张力随粒径的下降急剧增加，所以很容易团聚，不易在聚合物中分散，因此对纳米粒子表面的处理及加工工艺对聚合物材料性能影响很大，经过表面处理的纳米氢氧化铝对提高聚合物的力学性能、阻燃性能有较为显著的效果。因而对填充的无机粒子进行表面处理具有十分重要的意义。

  用来改性氢氧化铝的改性剂主要有两类：一类是硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、稀土偶联剂等；另外一类是硬脂酸、硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酸钠等；由于后一类大多数是含有较长碳链的脂肪酸及其盐类，可以很好地降低氢氧化铝的表面张力。因此，经其改性的氢氧化铝与聚合物树脂有很好的相容性，能有效地提高聚合物复合材料的弯曲强度和拉伸强度，且复合材料阻燃效果好

  一、单一表面活性剂改性氢氧化铝的阻燃和抑烟性能

  偶联剂是对氢氧化铝进行表面改性较常用的表面活性剂之一，利用偶联剂分子的基团能够与氢氧化铝的表面发生反应形成化学键，而偶联剂分子的另一端与有机高分子发生某种特殊的化学反应或物理缠绕，从而把两种性质差异较大的材料紧密结合起来，通过借助偶联剂在氢氧化铝的表面形成分子桥，可提高其与有机高分子材料的相容性。

  在探究氢氧化铝及其复合体系对PVC阻燃性能和抑烟性能的影响时通常都会对氢氧化铝进行表面处理，但近几年的研究中对是否添加偶联剂及不同偶联剂作用下氢氧化铝及其复合体系对PVC阻燃性能和抑烟性能的影响所做的研究较少。

  二、复配表面活性剂改性的氢氧化铝阻燃和抑烟性能

  直链非离子表面活性剂和其他试剂的复合表面活性剂改性氢氧化铝铝能使极性、亲水性的氢氧化铝与非极性、亲油的塑料具有良好的相容性。研究人员在纳米氢氧化铝表面使用丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸甲酯进行共聚，生成了表面具有亲油性的HFA/MMA/nano-ATH复合材料，使其与PVC的相容性得到提高。空白样的极限氧指数为百分之三十一、最大烟密度为百分之六十四点六，当HFA/MMA/nano-ATH中HFA含量为百分之三时，复合材料的极限氧指数增加到百分之三十期左右，Dm的降幅达百分之四十二；MMA含量为百分之五时，极限氧指数超过百分之三十期，Dm的降幅达百分之四十一。在PVC聚合后期加入8份配比为3∶5∶92的HFA/MMA/nano-ATH复合材料时，制备的改性PVC树脂的阻燃性能和抑烟性能均优于空白样品。