发泡材料的超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂制备方法与流程

本发明涉及氢氧化铝阻燃剂制备，具体为发泡材料的超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂制备方法。

背景技术：

1、氢氧化铝阻燃剂是一种无机阻燃剂，具有无毒、无害、环保等优点，氢氧化铝阻燃剂不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体，氢氧化铝是一种添加型的阻燃剂。在受到200℃以上的高温时，会发生分解反应，生成水和氧化铝。水变成水蒸气又会带走大量的热量，降低合成材料的温度。生成的氧化铝，具有极高的表面积，阻止了氧气和有机物的接触，致使燃烧的中断。

2、发泡类高分子材料具有隔音、高弹性、低密度等特性，广泛应用于汽车、门窗、家具、家电、管道、建筑等行业，但由于材料本身燃点低，极易燃烧，且燃烧过程会释放大量毒气及烟尘，给人们的财产、生命安全造成巨大威胁在发泡类高分子材料加入氢氧化铝添加剂，会对材料的密度有影响，破坏材料的低密度特性和力学性能，目前市面上的大部分超细氢氧化铝的松装密度在0.25g/cm3以上，无法正常用做此类材料的阻燃填充剂

3、在授权公开号为cn114735733a的中国专利中，公开一种超细低松装密度氢氧化铝的制备方法，属于阻燃材料技术领域。其包括如下步骤：将聚丙烯酰胺与蒸馏水混合，得到聚丙烯酰胺稀释液；将聚丙烯酰胺稀释液与铝酸钠溶液混合，得到混合液；将氢氧化铝晶种加入混合液，在第一温度的条件下搅拌，得到目标混合液；将目标混合液经分离、洗涤及干燥，得到超细低松装密度氢氧化铝。本发明制备得到的超细低松装密度氢氧化铝的粒度为0.7～1.1μm，松装密度＜0.12g/cm3，可作为发泡材料、轻质绝缘材料等低密度材料的填料，起到阻燃剂的作用，产品附加值高。

4、上述专利中存在以下缺陷：上述氢氧化铝的制备方法采用了聚丙烯酰胺助剂直接加入铝酸钠溶液分解系统中且加入量较大，此方法一方面增加了聚丙烯酰胺助剂成本，另一方面此方法生产的产品中含有一定量的聚丙烯酰胺导致产品白度和纯度降低，影响下游客户中的实际使用效果，同时长期使用聚丙烯酰胺助剂，会在反复循环使用的铝酸钠母液系统中富集，导致循环的铝酸钠母液系统污染，无法正常生产其它规格的氢氧化铝产品，从而变相增加的产品生产成本，为此，提出发泡材料的超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供发泡材料的超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂制备方法，以解决上述背景技术中提出的氢氧化铝的制备方法采用了聚丙烯酰胺助剂直接加入铝酸钠溶液分解系统中且加入量较大，此方法一方面增加了聚丙烯酰胺助剂成本，另一方面此方法生产的产品中含有一定量的聚丙烯酰胺导致产品白度和纯度降低，影响下游客户中的实际使用效果，同时长期使用聚丙烯酰胺助剂，会在反复循环使用的铝酸钠母液系统中富集，导致循环的铝酸钠母液系统污染，无法正常生产其它规格的氢氧化铝产品，从而变相增加的产品生产成本的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：发泡材料的超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂制备方法，包括以下步骤：

3、步骤一、原料选取；

4、步骤二、晶种制备；

5、步骤三、种分分解；

6、步骤四、料浆处理；

7、步骤五、获取超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂；

8、步骤六、超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂的产品指标。

9、作为优选，上述：在步骤一中，所述原料选取为使用种分法生产粒径在1.8μm高端超细高白氢氧化铝的产品过程中，所产生的电导超标、粒度超标等不合格半成品或成品作为晶种原料。

10、作为优选，上述：在步骤二中，所述晶种制备为使用所述晶种原料配成固含料浆，固含料浆使用砂磨机砂磨至粒径0.5～0.7μm，得到高活性晶种，控制晶种固含在90～150g/l。

11、作为优选，上述：在步骤三中，所述种分分解为在温度45～55℃并且控制搅拌转速为70～100rpm条件下，将所述高活性晶种加入到精制铝酸钠溶液中进行种分分解8～30小时得到料浆。

12、作为优选，上述：所述精制铝酸钠溶液中氧化铝浓度为130～180g/l，苛性比为1.35～1.6，浮游物含量≤0.012％，所述高活性晶种加入量为所述精制铝酸钠溶液中氢氧化铝质量的2.0～4.5％。

13、作为优选，上述：在步骤四中，所述料浆处理为用立式压滤机将所述步骤三中料浆进行过滤，得到固体和循环母液。

14、作为优选，上述：所述固体使用电导率≤10μs/cm，温度80～95℃的二次水，对固体进行洗涤3～5次，使用洁净的压缩空气进行风干2～4min，得到干净滤饼，将滤饼在100～110℃温度下，烘干3～6h。

15、作为优选，上述：在步骤六中，所述获取超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂的粒径在0.8～1.0μm，粒度跨度在1.0～1.2，白度≥99.3，松装密度＜0.2g/cm3,吸油值＞40ml/100g。

16、本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

17、一、本氢氧化铝阻燃剂的制备方法整个制备过程无任何助剂添加，有效保证了产品的纯度和白度，提高产品的适用性；生产过程无任何助剂添加，不仅节省了助剂成本，同时避免了添加助剂在铝酸钠循环母液系统中富集，导致循环的铝酸钠母液系统污染问题，确保铝酸钠母液系统在生产本制备方法获取产品之后不被助剂污染富集，可以直接不经过任何系统净化处理正常生产其它规格要求的超细氢铝氧化铝产品，本制备方法可以有效降低生产系统运行成本，适合移植到大生产系统进行批量化生产。

18、二、本发明晶种原料使用种分法生产粒径在1.8μm左右高端超细高白氢氧化铝产品过程中产生的电导超标、粒度超标等不合格半成品或成品，种子原料自身硅铁钠等杂质含量低，种子品质较高；使用的种子原料粒度细，砂磨至所需细粒度晶种0.5～0.7μm砂磨效率高，避免了直接使用粗粒度氢氧化铝原料进行砂磨时，砂磨效率低和种子里面含有异常大颗粒的风险，可以有效降低产品粒度及跨度；种子原料为高端超细高白氢氧化铝产品过程中产生的电导超标、粒度超标等不合格半成品或成品，实现废料再利用，有效降低生产成本。

19、三、本发明使用粒度0.5～0.7μm高活性晶种，晶种本身粒度较细，在制备细粒度产品尤其是1.0μm以下细粒度产品时，所得产品粒度细且跨度窄，松装密度低，避免种子粒度过粗引入大颗粒种子直接参与种分分解，所得产品粒度跨度大，存在大颗粒的问题。

20、四、本发明所获取的超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂粒径在0.8～1.0μm，粒度跨度在1.0～1.2，白度≥99.3,松装密度＜0.2g/cm3,吸油值＞40ml/100g；产品具有粒度细，跨度小，松装低，吸油值高，生产过程无任何添加助剂，白度高，杂质含量低，适用性强的优异特点，对发泡类材料色度、力学性能等影响小，能起到良好的阻燃、抑烟效果，使用安全、无环境污染，是良好的发泡类材料阻燃填充剂。

技术特征：

1.发泡材料的超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的发泡材料的超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂制备方法，其特征在于：在步骤一中，所述原料选取为使用种分法生产粒径在1.8μm高端超细高白氢氧化铝的产品过程中，所产生的电导超标、粒度超标等不合格半成品或成品作为晶种原料。

3.根据权利要求1所述的发泡材料的超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂制备方法，其特征在于：在步骤二中，所述晶种制备为使用所述晶种原料配成固含料浆，固含料浆使用砂磨机砂磨至粒径0.5～0.7μm，得到高活性晶种，控制晶种固含在90～150g/l。

4.根据权利要求1所述的发泡材料的超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂制备方法，其特征在于：在步骤三中，所述种分分解为在温度45～55℃并且控制搅拌转速为70～100rpm条件下，将所述高活性晶种加入到精制铝酸钠溶液中进行种分分解8～30小时得到料浆。

5.根据权利要求4所述的发泡材料的超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂制备方法，其特征在于：所述精制铝酸钠溶液中氧化铝浓度为130～180g/l，苛性比为1.35～1.6，浮游物含量≤0.012％，所述高活性晶种加入量为所述精制铝酸钠溶液中氢氧化铝质量的2.0～4.5％。

6.根据权利要求4所述的发泡材料的超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂制备方法，其特征在于：在步骤四中，所述料浆处理为用立式压滤机将所述步骤三中料浆进行过滤，得到固体和循环母液。

7.根据权利要求6所述的发泡材料的超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂制备方法，其特征在于：所述固体使用电导率≤10μs/cm，温度80～95℃的二次水，对固体进行洗涤3～5次，使用洁净的压缩空气进行风干2～4min，得到干净滤饼，将滤饼在100～110℃温度下，烘干3～6h。

8.根据权利要求1所述的发泡材料的超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂制备方法，其特征在于：在步骤六中，所述获取超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂的粒径在0.8～1.0μm，粒度跨度在1.0～1.2，白度≥99.3，松装密度＜0.2g/cm3,吸油值＞40ml/100g。

技术总结
本发明涉及氢氧化铝阻燃剂制备技术领域，且公开了发泡材料的超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂制备方法，包括以下步骤：步骤一、原料选取；步骤二、晶种制备；步骤三、种分分解；步骤四、料浆处理；步骤五、获取超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂；步骤六、超细高白低松装密度氢氧化铝阻燃剂的产品指标，本氢氧化铝阻燃剂的制备方法整个制备过程无任何助剂添加，有效保证了产品的纯度和白度，提高产品的适用性；生产过程无任何助剂添加，不仅节省了助剂成本，同时避免了添加助剂在铝酸钠循环母液系统中富集，导致循环的铝酸钠母液系统污染问题，确保铝酸钠母液系统在生产本制备方法获取产品之后不被助剂污染富集。

技术研发人员：高振胜,任杰,苏旭,沈涛,李卫,介磊
受保护的技术使用者：洛阳轩泰新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24