表面活性剂改性金属氢氧化物在聚丙烯阻燃剂中的应用研究(4)
目前，对于颗粒材料的表面改性方法还没有十分明确的分类方法。如果按改性过程中改性剂和颗粒存在的状态对改性方法进行分类，颗粒的表面改性可以分为干法改性、湿法改性和气相法改性三类。本论文对氢氧化铝的改性方法为湿法改性。
湿法改性是指颗粒在一定浓度的改性剂水或有机溶液中，在搅拌分散和一定温度条件下，通过颗粒表面的物理作用或化学作用而使改性剂分子吸附于颗粒表面，达到对颗粒进行表面改性处理的方法。该方法改性完全，颗粒表面包覆完整，颗粒的改性效果好且稳定。但是采用该方法改性后的粉体如果要在干态下使用，还需要进行干燥后处理，工艺复杂，成本高较高。
表面活性剂湿法处理通常选择阴离子、阳离子型表面活性剂，选择非离子型表面活性剂作为改性剂的报道比较少。该法改性的原理为：表面活性剂分子的一端大多数为长链烷基，而另一端为羧基、氨基等一些极性基团。在搅拌过程中表面活性剂分子的“两亲性”使其极性基团通过化学吸附、物理吸附方式在颗粒的表面形成定向的排列的吸附层（单分子层或双分子层），从而改变了氢氧化铝颗粒的表面性质。目前利用表面活性剂湿法处理无机粉体颗粒表面的报道较多，例如：“一种无机纳米粉体表面亲油改性法”（CN102174278A）专利中报道了采用吐温（20、40、60、80、85）和司班（20、40、60、80、85）系列表面活性剂中的一种、两种或两种以上复配对氧化钛、氧化铁和氧化硅进行表面亲油改性；“一种硅油表面改性氢氧化铝阻燃剂的制备方法” （CN20101053724.8）专利中则采用了先将硅油以物理吸附于氢氧化铝表面，再喷催化剂使硅油的官能团与氢氧化铝的表面羟基发生反应的方法。
偶联剂处理是利用偶联剂分子在氢氧化铝表面形成所谓的“分子桥”，把性质不同的两种材料连接在一起。两组分之间除了有范德华力、氢键外，可能还有其他的配位键、离子键和共价键的存在，从而使氢氧化铝颗粒与有机高分子材料的相容性得以提高。常用的偶联剂主要有硅烷偶联剂和钛酸酷类偶联剂等。例如：“一种表面改性的氢氧化铝阻燃剂及其制备方法”（CN200710069077.4）专利中报道了采用（亚）磷酸酷和硅烷偶联剂进行表面处理，从而提高氢氧化铝与聚合材料的分散性和相容性。上述方法所选用的某些偶联剂成本较高、有的改性方法较为复杂，因而不易实现工业化。
1.5.2 氢氧化铝的阻燃研究现状
阻燃剂是一种能够提高易燃或者可燃物的可燃性、自熄性或消烟性的助剂。加到塑料中可以赋予塑料阻燃性，是高分子材料助剂中重要的一种[10-11]。由于传统型卤系的阻燃剂在燃烧时释放的卤化氢不但有毒还有腐蚀性，这一特点显然与当代社会提出的绿色环保的口号相悖，并阻碍了经济社会的发展和损害人们的身体健康。因此，我们选择无机阻燃剂，无机阻燃剂具有以下优点：无毒、低烟（无烟）、燃烧的产物毒性低、不污染环境和成本低。符合环保型阻燃剂发展的趋势，成为阻燃技术的主要研究方向。
氢氧化铝（ATH）作为无机阻燃剂[12-13]中的一类，它具有阻燃、消烟、填充三大特点；在燃烧过程中不产生有毒物质、对环境无污染，且能与其它多种阻燃剂协同使用提高阻燃效率。所以被广泛用在各种塑料、涂料、橡胶制品中[14-15]。但是由于氢氧化铝阻燃剂表面“亲水疏油”与有机类的高分子材料的界面性质相差太大、结合力差、且在成型加工过程中易发生团聚的现象，难以分散均匀。因此为了提高氢氧化铝的阻燃效果，需要对阻燃剂氢氧化铝粉体表面进行改性，使其表面由“亲水疏油”变为“疏水亲油”型的。从而改善与非极性材料之间的微观界面间的粘结力和亲和性，从而使得复合材料的力学性能得以改善。[16-17]本论文主要方法是加入适当的表面活性剂进行表面包覆处理，从而提高与高分子材料的相容性，解决团聚和相容不均匀的问题。