超細(xì)氫氧化鋁的制備及提高其熱穩(wěn)定性技術(shù)研究.pdf

1、我國主要采用鋁酸鈉溶液晶種分解法制備超細(xì)氫氧化鋁，生產(chǎn)中易存在產(chǎn)品粒度分布寬、顆粒形貌難以有效控制等問題。由于氫氧化鋁分解溫度低，在與有機(jī)高聚物加工過程中易分解，影響產(chǎn)品的使用性能，限制了其應(yīng)用范圍。為了解決超細(xì)氫氧化鋁在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中存在的問題，為生產(chǎn)工藝優(yōu)化和新產(chǎn)品開發(fā)提供理論指導(dǎo)，對(duì)其制備過程進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并開發(fā)了提高其熱穩(wěn)定性技術(shù)。 論文利用激光粒度分析儀、掃描電子顯微鏡、表面電位儀、動(dòng)態(tài)光散射粒度分析儀、漿體分散穩(wěn)

2、定性分析儀、電子束微區(qū)分析（EDS）等測試手段和分析方法，首次對(duì)鋁酸鈉溶液晶種分解制備超細(xì)氫氧化鋁過程進(jìn)行了系統(tǒng)研究，開發(fā)了氫氧化鋁顆粒形貌控制及提高氫氧化鋁阻燃劑熱穩(wěn)定性技術(shù)。主要結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)如下： 1）研究了分解溫度、凝膠種子率、分解時(shí)間、鋁酸鈉溶液濃度等主要因素對(duì)鋁酸鈉溶液分解析出氫氧化鋁過程中分解率、析出氫氧化鋁粒度的影響。首次系統(tǒng)研究了凝膠晶種在分解過程中的作用，通過在線檢測反應(yīng)過程中體系的溫度變化，結(jié)合鋁酸鈉溶液分解

3、過程中分解液成分分析等，提出了凝膠晶種制備超細(xì)氫氧化鋁的可能機(jī)理。 2）根據(jù)分形理論，將粒度分布維數(shù)與超細(xì)氫氧化鋁粒度分布的質(zhì)量相關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)研究了溫度、種子率等主要因素對(duì)鋁酸鈉溶液分解析出超細(xì)氫氧化鋁粒度分布分維數(shù)的影響。發(fā)現(xiàn)從鋁酸鈉溶液中析出超細(xì)氫氧化鋁的粒度分布具有分形特征，粒度分布寬度與其粒度分布分維數(shù)是對(duì)應(yīng)的，粒度分布分維數(shù)可為顆粒粒度分布質(zhì)量提供更為可靠的判據(jù)。 3）系統(tǒng)研究了鋁酸鈉溶液中Na2CO3和Na2S

4、O4雜質(zhì)對(duì)鋁酸鈉溶液分解過程中分解率、析出氫氧化鋁粒度分布的影響，對(duì)其影響機(jī)理進(jìn)行了分析。Na2CO3和Na2SO4雜質(zhì)的存在，降低了鋁酸鈉溶液的分解率，使分解析出氫氧化鋁的粒度粗化，析出氫氧化鋁晶體顆粒群的分維數(shù)隨溶液中碳酸鈉和硫酸鈉雜質(zhì)濃度的增加而不斷增大。Na2SO4對(duì)分解率及超細(xì)氫氧化鋁粒度分布的影響均大于Na2CO3。 4）首次對(duì)鋁酸鈉溶液添加凝膠晶種分解制備超細(xì)氫氧化鋁動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。通過研究分解溫度、苛性堿濃

5、度、種子率以及鋁酸鈉溶液濃度等對(duì)分解動(dòng)力學(xué)的影響，得到了鋁酸鈉溶液添加凝膠晶種分解動(dòng)力學(xué)方程。根據(jù)動(dòng)態(tài)光散射粒度檢測和掃描電鏡結(jié)果，提出了種分制備超細(xì)氫氧化鋁晶體生長機(jī)理。 5）系統(tǒng)研究了電解質(zhì)分散劑、高分子表面活性劑對(duì)超細(xì)氫氧化鋁粉體的表面電性能、分散穩(wěn)定性及水基漿體流變性的影響。電解質(zhì)濃度及種類影響粉體的表面電位值，高價(jià)離子對(duì)粉體表面電位有較大的影響。添加少量的電解質(zhì)類分散劑可以使粉體依靠靜電排斥機(jī)制而分散。另外，漿體中加入

6、適量的無機(jī)電解質(zhì)和高分子表面活性劑可以改善漿體的流變行為，降低漿體表觀粘度，并提出了添加劑對(duì)漿體流變性影響的作用機(jī)理。 6）研究了超細(xì)氫氧化鋁粉體顆粒形貌控制技術(shù)。通過在鋁酸鈉溶液分解過程中添加少量的多羥基或羧基類有機(jī)添加劑作為晶習(xí)改性劑，控制晶體的生長，制取了片狀氫氧化鋁；采用微乳液法，使氫氧化鋁晶體在模板劑的作用下定向生長，制備出了球形的微米級(jí)氫氧化鋁，并研究了有機(jī)添加劑對(duì)晶體生長過程的影響機(jī)理。 7）緊密結(jié)合現(xiàn)有的