我国氢氧化铝阻燃剂现状及发展_王建立

2011 年第 9 期
王建立，孙建锋：我国氢氧化铝阻燃剂现状及发展
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1 国内外氢氧化铝阻燃剂现状
全球领先的氢氧化铝阻燃剂生产企业有雅宝公 司（ Albemarle） 、日 本 的 昭 和 电 工 株 式 会 社 （ Showa Denko） 和住友化学株式会社（ Sumitomo） 等，具有产 品品种多、质 量 优、系 列 化 程 度 高 和 针 对 性 强 等 特 点［9 ～ 11］，目前占据着国际高端市场。国内氢氧化铝 阻燃剂制造企业利用烧结法精液生产不同规格的氢 氧化铝阻燃剂，经过多年的发展，我国的氢氧化铝阻 燃剂产业在产品种类、品质、系列化及应用性能方面 与国外先进水平间的差距不断缩小，产品白度高、生 产成本低、有 较 强 的 市 场 竞 争 力，但 产 品 的 粒 度 分 布、颗粒形貌、流动性及表面性能等与国外同类产品 相比还存在一定差距，影响产品的使用性能和盈利 能力。
本文通过对比国内外氢氧化铝阻燃剂产品现 状，找出国内外产品间的差距，为国内氢氧化铝阻燃 剂生产企百度文库优化工艺及进一步提高产品性能提供参 考。
基金项目： 国家自然科学基金资助项目，项目批准号： 51054002 作者简介： 王建立，博士，中国铝业郑州研究院轻金属冶炼教授级高工，从事多品种氧化铝新产品开发及理论研究工作。发表论文二十余篇。 E － mail： jianl_wang@ 163． com 收稿日期： 2010 － 06 － 21
1． 1 氢氧化铝阻燃剂的主要生产商
1． 1． 1 美国雅宝公司 美国雅宝公司是一家国际著名的特种化学品供
应商，在聚合物助剂领域居国际领先地位。其生产 的氢氧化铝阻燃剂系列产品，具有产品种类多及应 用性能好等优点。雅宝公司的 MARTINAL OL / LE 系列阻燃剂为高纯度、细结晶粒度和可溶性电解质 含量低的阻燃剂产品，适用于电器及电子领域，该类 产品还具 有 低 烟 和 良 好 的 热 稳 定 性。MARTINAL ON 系列氢氧化铝阻燃剂具有较低的粘度，适用于 合成树脂阻燃填料。MARTINAL TS 系列氢氧化铝 阻燃剂经过特殊加工后，具有较高的热稳定性，可以 满足复合型覆铜箔板和 FR － 4 印刷线路板的加工 要求。FR － 4 覆铜板主要应用于军工、通讯、电脑、 数字电路、工 业 仪 器 仪 表 及 汽 车 电 路 等 电 子 产 品。 雅宝公司氢氧化铝产品系列化程度较高，产品的针 对性较强。针对一些加工温度较高的材料开发出的 高热稳定 性 的 TS － 601 及 TS610 产 品 系 列，失 重 5% 的分解温度可达到 261℃ 及 271℃ 。表 1 为其部 分牌号 的 氢 氧 化 铝 阻 燃 剂 及 其 主 要 理 化 性 能 指 标［9］。
Abstract： Aluminium hydroxide is an important environmental inorganic flame retardant and its application domain and consumption is being enlarged continuously． Taking advantage of low content of organic matters in sintering process，the domestic enterprises strive to develop the industry of aluminum hydroxide flame retardant，both the quality of products and level of technology being improved greatly． However，there is a great discrepancy between domestic products and external advanced products． The paper introduced briefly the aluminum hydroxide flame retardant produced in the world － known enterprises and found out defects of domestic products by comparing with external products． The developing direction and suggestion to the domestic aluminum hydroxide flame retardant was proposed in this paper． Key words： aluminium hydroxide； flame retardant； development； present situation
The present situation and development of domestic aluminium hydroxide flame retardant
WANG Jian － li1 and SUN Jian － feng2
（ 1． Zhengzhou Research Institute of Chalco，Zhengzhou 450041，China； 2． Henan branch of Chalco，Zhengzhou 450041，China）
产品牌号 Al（ OH） 3，%
附水，% LOI． ，% d50，μm 电导率，μS / cm BET，m2 / g 吸油率，ml /100g
OL － 104 99． 6 ≤0． 4 ≤34． 5
0． 9 ～ 1． 5 ≤200 6 ～8 37 ～ 47
表 1 雅宝公司氢氧化铝主要理化指标
OL － 107 99． 6 ≤0． 35 ≤34． 5
1． 1． 3 日本昭和电工株式会社 日本昭和电工株式会社是一家国际著名的化学
品氢氧化铝生产商，其产品包括高白系列、标准粒系 列、细颗粒系列、低粘系列、特种处理系列和 HS 系 列等产品［10］。
昭和电工的特殊处理及 HS 系列氢氧化铝阻燃 填料中氧化钠杂质含量低，产品白度高。超细颗粒 系列产品有亚微米级氢氧化铝填料，其粒度分布较 窄，最大颗粒粒度 ＜ 2． 0μm，是一种高品质的超细填 料粉体。昭和电工的氢氧化铝系列阻燃剂产品均具 有较窄的粒度分布，这有助于改善下游复合产品的 质量。为适应不同的用户需要，其还生产经过偶联 剂表面处理、低粘系列和低电导率系列等产品。
剂产品系列多，有 Micral 系列、HN 系列、HYMOD 系 列、PATH 系列、Moldx 系列及 Onyx Elite 系列等［12］。 产品的针对性较强，针对不同应用领域每个系列又 细分不同型号的产品，分别适用于电线电缆、橡胶制 品、PVC 等聚合物、涂料、造纸、注射树脂及泡沫塑 料等。产品有害杂质含量低，产品中的 SiO2 、Fe2 O3 等杂质含量只有 50ppm 左右，产品的电导率较低， 与其它公司同类产品相比，吸油率也较低，如其用于 人造玛瑙填料的 Onyx Elite100 产品，其吸油率只有 15ml /100g。另外，就是其直接为下游用户提供表面 改性后的产品，提高了产品的应用性能。
氢氧化铝具有阻燃、消烟和填充等多重功能，能 与多种物质产生协同阻燃效应，已成为电子、交通运 输、塑料和橡胶等行业中重要的环保型阻燃剂［1，2］。 随着新兴材料工业的发展及对环保要求的提高，其 使用量和应用范围越来越大，同时对产品质量和使 用性能也提出了更为严格的要求［3，4］。
阻燃用氢氧化铝的制备主要有机械磨法和铝酸 钠溶液种 子 分 解 法 等［5］。 机 械 磨 法 具 有 生 产 工 艺 简单、生产 成 本 低 等 优 点，缺 点 是 产 品 粒 度 分 布 较 宽，主要用于生产粒度较粗的产品。铝酸钠溶液种 子分解法生产出的超细氢氧化铝产品粒度分布均 匀、化学纯度高、填充性能好，是主要的氢氧化铝阻 燃剂制备工艺，产品主要用作橡胶、塑料和电线电缆 等的阻燃填料［6 ～ 8］。
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轻金属
2011 年第 9 期
1． 1． 4 日本住友化学株式会社 住友化学株式会社生产的特种氧化铝，广泛应
用于耐火材料、陶瓷、化工、电子、冶金、电子陶瓷以 及大规模集成电路的制造，产品从氧化铝、氢氧化铝 到超纯氧化铝［11］。
住友化学的氢氧化铝阻燃填料产品中附水含量 很少，大部分产品 的 附 水 都 在 0． 05% 左 右 的 范 围 内。同昭和电工的氢氧化铝填料产品类似，大部分 产品中的硅、铁、钠的杂质含量均较低。其低钠产品 具有较高的纯度，产品的电导率极低。住友化学的 氢氧化铝产品应用范围较宽，产品具有较强的针对 性。 1． 1． 5 中国铝业公司
烧结法工艺由于具有特有的烧结过程及铝酸钠 溶液的深度脱硅工序，所生产的氢氧化铝和氧化铝 产品具有白度高、铁含量低的优点。中国铝业公司 所属的中州分公司和山东分公司等充分发挥烧结法 工艺优势，扩大特种氢氧化铝产品种类和产能，占领 国内外市场，特别是高白氢氧化铝产品在国际市场 占有较高的市场份额。采用碳分和种分分解工艺开 发生产了高白氢氧化铝，目前已经形成了 H － WF － 100、H － WF － 50C、H － WF － 25A、H － WF － 15A、H － WF － 08A 等系列产品。该系列产品主要用作人
1． 3 ～ 2． 3 ≤100 3 ～5 27 ～ 35
ON － 904 99． 6 ≤0． 35 34． 5 4 ≤140 2． 8 21
ON － 908 99． 6 ≤0． 30 34． 5 8 ≤120 2． 5 17
ON － 914 99． 6 ≤0． 25 34． 5 14 ≤130 2． 0 23
国内氧化铝生产企业利用烧结法精液有机物含
量低、产品白度高等优点，通过碳酸化分解或种子分 解工艺制备氢氧化铝系列阻燃填料，产品主要用于 生产阻燃电缆、人造石材及造纸等。经过多年的技 术改进和工艺优化，国内的氢氧化铝填料在产品种 类、品质及应用性能方面取得了显著的进步，在国内 外市场有较大的影响力。但与国际领先的生产企业 如美国雅宝、日本昭和电工等公司生产的阻燃剂相 比，在粒度分布、杂质含量和填充性能等方面仍存在 一定的差距［9，10］。
造大理石的填料，在国内人造大理石市场，中州分公 司和山东分公司的干白氢氧化铝产品共占市场份额 90% 以上。近年来，公司开发了超细氢氧化铝阻燃 剂产品，生产规模已达到数万吨，产品质量接近美国 雅宝公司的同类产品，有力地支持了国内电缆、造纸 等相关行业的发展。
2 国内氢氧化铝阻燃剂与国外氢氧化 铝阻燃剂差距
ON － 935 99． 6 ≤0． 25 34． 5 35 ≤100 1． 0 16
TS － 601 ≥99． 6 ≤0． 40 32 ～ 33． 5 1． 5 ～ 2． 5
250
33
TS － 610 ≥99． 6 ≤0． 20 32 ～ 33
10 640
30
1． 1． 2 邱博公司 邱博公司（ Huber Corp． ） 生产的氢氧化铝阻燃
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轻金属
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我国氢氧化铝阻燃剂现状及发展
王建立1 ，孙建锋2
（ 中国铝业股份有限公司郑州研究院，河南 郑州 450041； 2． 中国铝业河南分公司，河南 郑州 450041）
摘 要：氢氧化铝是一种重要的无机阻燃剂，其应用领域和使用量不断扩大。国内利用烧结法精液有机物含量低的优 势，大力发展氢氧化铝阻燃填料产业，产品质量和技术水平有了很大的提高． 但与国外先进水平相比，仍存在较大差 距． 本文对国际知名氢氧化铝阻燃剂企业的产品进行了简要介绍，并通过对比国内外氢氧化铝阻燃剂产品现状，找出 国内外产品间的差距，并对国内氢氧化铝阻燃剂提出了发展方向及建议。 关键词：氢氧化铝； 阻燃剂； 发展； 现状 中图分类号： TS195． 2 文献标识码： A 文章编号： 1002-1752（ 2011） 09-16-5