氢氧化铝和氢氧化镁阻燃剂性能对比分析

氢氧化铝和氢氧化镁阻燃剂性能对比分析

金属氢氧化物的阻燃作用主要是吸热分解释放水，以高填充量加入到高聚物时，阻燃高聚物受热分解时由金属氢氧化物带来一系列物理作用：吸热分解释放出水和氧化物，抵消高聚物的热量，水分蒸发吸热、形成的水蒸气稀释可燃气体，填料的高比热容和炭化作用，都会中断或者推迟高聚物的燃烧。

氢氧化铝（ATH）和氢氧化镁（MH）的热反应过程：

2Al（OH）3 →Al2O3 ＋3H2O MW78

每分解1g氢氧化铝消耗1.051J的热量。

Mg（OH）2 →MgO ＋H2O MW58

每分解1g氢氧化镁消耗1.316J的热量。

ATH和MH阻燃效果取决于在高聚物中的用量，在不超过200℃（ATH）和320℃（MH）

的加工温度下，他们适用于各种领域，如PE, EVA, 软泡PU, 丙烯酸树脂等。

更多阻燃信息吴生1-8-2-0-1-8-8-9-2-2-0

低烟无卤阻燃电缆中很多是以填充阻燃剂ATH和MH作为阻燃剂，两种阻燃剂中，使用较多的是ATH，它具有以下特点：

与有机聚合物的相容性好，易分散；

机械性能和阻燃性能较好；

加工性能好，表现在产品的可塑性、表面光洁度等有好的指标；

着色力好，易满足产品的颜色要求。

但氢氧化铝也有局限性

1. 加工温度低，易分解，分解温度范围在210-320℃之间，所以不适合用于加工温度

高的材料中。

2. 含氢氧化铝的阻燃料发烟量高于氢氧化镁混合料的发烟量，抑烟方面不如氢氧化镁。

3. 氢氧化铝总吸热量较低，氢氧化铝在燃烧分解时的总热量为37.2KJ/mol。

4. ATH燃烧成炭量低，ATH和MH同时作阻燃EVA塑料，在800℃时MH可使阻燃

物的残留物大于MH的填充量，而ATH就低，说明MH有促进EVA成炭的作用，ATH 则没有促进成炭的作用。

相比氢氧化铝，氢氧化镁有以下优点：

1. 加工温度比ATH高100℃以上，对材料适应性强。

2. MH的发烟量更低，MH的烟密度低于ATH（见表1. ATH和MH烟密度对比）。

3. 使聚合物成炭量高，有利于阻燃。

4. MH有抑制HCl产生的能力，在500℃下，MH比ATH对阻燃的PVC产生HCl量

约低40%。

氢氧化镁和氢氧化铝在热分解时的吸热量几乎相同，都是约900J/g，AHT940 J/g，MH 990J/g，含这类阻燃剂的聚烯烃你电线，从水平燃烧试验的结果看，燃烧时间，含ATH的比用MH的长，MH的阻燃效果好一些。

影响ATH和MH阻燃效果的因素很多，包括纯度的高低，粒径的大小，晶型结构等，一般情况下，纯度的高低直接影响阻燃效果和EC，粒径的大小和晶型结构不同影响的是产品的加工性能，粘度和产品的力学性能等。

1. 加入相同的MH（60%，质量分数），聚丙烯和尼龙6的LOI值分别为26和70，相差很大的原因可能与PA6高温下的熔滴现象有关；

2. 加入等量的但不同的填料能导致EVA（VA=30%）的LOI分别为46（MH）和37（ATH）,原因与EVA降解时释放醋酸的速度有关，即MH可能加速水的释放，而ATH 可能推迟水的释放。