PHỤ GIA CHỐNG CHÁY ALUMINUM TRIHYDROXIDE (ATH)

 

Aluminum trihydroxit (ATH) là chất chống cháy hydroxit vô cơ được sử dụng rộng rãi. Nó thường được ký hiệu là ATH và thường được gọi là alumina trihydrate có công thức hóa học là Al2O3.3H20.

PHỤ GIA CHỐNG CHÁY ALUMINUM TRIHYDROXIDE (ATH)

1. Tính chất

Aluminum trihydroxit (ATH) là chất chống cháy hydroxit vô cơ được sử dụng rộng rãi. Nó thường được ký hiệu là ATH và thường được gọi là alumina trihydrate có công thức hóa học là Al2O3.3H20.

Khi bị nhiệt phân nó tạo thành nhôm oxit và giải phóng hơi nước (1), nhôm oxit tạo thành đóng vai trò như là một lớp rào cản ngăn chặn sự lan truyền của ngọn lửa và nhiệt độ, sự giải phóng hơi nước sẽ làm loãng khí gây cháy, Phản ứng nhiệt phân của ATH là phản ứng thu nhiệt do đó nó sẽ làm giảm nhiệt của hệ nên ATH được xem là phụ gia chống cháy hiệu quả trong ngành công nghiệp vật liệu Polymer.

 ATH là chất bột màu trắng, không độc. Nó có trọng lượng riêng là 2.42 g/cm3, độ cứng Moh khoảng 3,0 và chỉ số khúc xạ là 1.57 ƞ ATH bị giảm mất 34,6% khối lượng dưới dạng hơi nước khi ở nhiệt độ trên 350° C.

Al2O3·3H2O → Al2O3 + 3H2O; ΔH=+162kj (1)

2. Quá trình sản xuất

Nhôm trihydroxit thường thu được từ quặng bauxit. Quặng bauxit thường chứa từ 40% đến 70% khoáng chất chứa nhôm, phần lớn là gibbsite và boehmite. Gibbsite là một dạng tinh thể của ATH, và boehmite là nhôm hydroxyoxit, AlO (OH), một sản phẩm ổn định được hình thành do sự mất nước một phần của gibbsite. Những loại quặng này chứa nhiều tạp chất khoáng bao gồm silicat, sắt và titan, cũng như các hợp chất hữu cơ, đặc biệt là các dẫn xuất "của axit humic.

Quy trình Bayer, được phát triển bởi Karl Joseph Bayer (2) là một quy trình chi phí thấp để tách các hợp chất nhôm từ quặng bôxít bằng cách sử dụng dung dịch CaOH đậm đặc . Quặng bauxit được nghiền nhỏ và tiếp xúc với dung dịch natri hydroxit đậm đặc ở nhiệt độ từ 125 ° C đến 280 ° C. Gibbsite và boehmite được hòa tan ở pH >10 bởi hình thành natri aluminat như trong sơ đồ (2). Dung dịch natri aluminat thu được trong quy trình Bayer được lọc để loại bỏ các tạp chất rắn. Làm lạnh dung dịch đó sẽ thu được chất kết tủa là ATH.

Al(OH)3+NaOH → Al(OH)4- + Na+

AlO(OH)+H2O+NaOH→ Al(OH)4- + Na+      (2)

Nhôm trihydroxit thu được từ quá trình Bayer là khoáng chất gibbsite có kích thước hạt trung bình lớn hơn 50 µm. Sản phẩm này được ứng dụng cho các mục đích sử dụng hóa học như sản xuất phèn và zeolit, được nghiền để tạo ra các kích thước hạt mịn hơn của ATH (thường được gọi là hydrat Bayer hoặc GBH), hoặc được phân hủy lại và kết tủa để tạo ra các loại ATH tinh khiết hơn (hydrat trắng).

ATH được sản xuất theo quá trình Bayer là loại ATH được sử dụng nhiều nhất trong thị trường chất chống cháy. ATH có thể được nghiền thành cỡ hạt trung bình nằm trong khoảng từ 1,5 đến 35 µm tùy thuộc vào hệ thống nghiền. Có thể sử dụng phương pháp nghiền ướt hoặc nghiền khô để sản xuất ATH. Nhiều loại máy nghiền phù hợp, tùy thuộc vào phạm vi kích thước hạt mong muốn.

Aluminum trihydroxitẢnh: Minh họa

3. Ứng dụng

ATH là chất chống cháy tuyệt vời cho các vật liệu, ATH được sử dụng làm chất chống cháy trong cao su, nhựa nhiệt rắn và nhựa nhiệt dẻo. Một ứng dụng chính là trong cao su styrene-butadiene được sử dụng trong sản xuất và chống cháy cho thảm. Nó được sử dụng trong sản xuất cáp cách điện chống cháy, xốp cách nhiệt, băng tải, tấm lợp và ống mềm. Nó được sử dụng để chống cháy hầu hết các ứng dụng của nhựa polyester không no, chẳng hạn như được sử dụng cho hợp chất đúc tấm (SMC), hợp chất đúc khối (BMC), v.v. Những polyeste như vậy được sử dụng trong đồ dùng phòng tắm và vỏ bọc, tấm tường trang trí, vỏ thiết bị, mui xe và sàn ô tô, đầu xe tải, v.v. Các ứng dụng điện và điện tử bao gồm chất cách điện và bảng mạch. Các sản phẩm tấm ép sử dụng ATH như một chất chống cháy để sản xuất các sản phẩm cho các ứng dụng trong xây dựng.

Nhựa epoxy và nhựa phenolic sử dụng ATH trong các ứng dụng điện, điện tử và xây dựng, bao gồm chất kết dính, tấm, bảng mạch. ATH đặc biệt hiệu quả trong việc sản xuất vật liệu có khả năng chống hồ quang tuyệt vời.

Nhựa acrylic liên kết ngang sử dụng ATH cho các ứng dụng trang trí và chống cháy. Những ứng dụng này chủ yếu dành cho các ứng dụng xây dựng như mặt bàn và bồn rửa, tấm ốp phòng tắm, trang trí xung quanh và tấm ốp tường.

ATH là một chất chống cháy được ứng dụng rộng rãi. Ngoài các đặc tính chống cháy của nó, ATH tạo khói thấp. Khói được tạo ra có mức độ độc hại và tính độc hại thấp so với khói được tạo ra từ các sản phẩm có chứa halogen hoặc halogen kết hợp với oxit antimon. Hàm lượng sử dụng của ATH trong khoảng 5-75% theo khối lượng của Polymer, tùy thuộc vào loại Polyme và ứng dụng cụ thể. Các mức sử dụng này đôi khi làm tăng độ nhớt của công thức và tác động tiêu cực đến đặc tính vật lý của nhựa. ATH được xử lý bề mặt thích hợp cũng có thể làm giảm các tác động liên quan đến khả năng chịu tải cao, nhưng nó có thể làm tăng đáng kể chi phí vật liệu. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại sản phẩm ATH có thể đáp ứng được các nhu cầu về tính chất và ứng dụng cho các loại sản phẩm cụ thể khác nhau.

Trên đây là một số kiến thức cơ bản về “PHỤ GIA CHỐNG CHÁY ALUMINUM TRIHYDROXIDE (ATH)” mà chúng tôi chia sẻ. Hi vọng sẽ cung cấp những thông tin bổ ích đến các bạn trong việc sử dụng phụ gia chống cháy aluminum trihydroxide (ATH) cho các ứng dụng phù hợp của mình.

Để biết thêm chi tiết hãy liên hệ với Trung tâm nghiên cứu phát triển vật liệu mới Mega Việt Nam để được giải đáp những thắc mắc và đưa ra các giải pháp kịp thời nhé.

>> Xem thêm các bài báo tin tức chuyên ngành chúng tôi mới cập nhật <<

Mọi thông tin vui lòng liên hệ:

Văn phòng: Tầng 2-A2-IA20, KĐT Nam Thăng Long, đường Phạm Văn Đồng, P. Đông Ngạc, Q. Bắc Từ Liêm, TP. Hà Nội, Việt Nam.

Trung tâm nghiên cứu: Thôn Nhuế - xã Kim Chung - huyện Đông Anh - Tp. Hà Nội - Việt Nam.

Tel/Fax:  (+84) 24 375 89089 / (+84) 24 375 89098

Email: contact@megavietnam.vn