氢氧化铝粉体具有阻燃、消烟、填充等多重功能，能与磷等多种物质产生协同阻燃效应，是一种用途广泛的化工产品，已成为电子、化工、电缆、塑料、橡胶等行业中重要的环保型阻燃剂。
　　
　　氢氧化铝为填充型无机阻燃剂，为达到较好的阻燃效果，填充量需40%，甚至高达60%，但高填充量不仅严重影响制品的机械性能，而且使挤出及加工性能变差。因此，必须进行表面改性。
　　
　　1、氢氧化铝常用表面改性剂
　　
　　（1）偶联剂
　　
　　偶联剂是两性结构物质，分子中的一部分基团可与氢氧化铝填料表面的各种官能团反应，形成强有力的化学键合；另一部分基团与有机高分子发生化学反应或物理缠绕，从而将氢氧化铝填料与有机基体两种性质差异很大的材料牢固结合在一起，在塑料、橡胶等复合材料中使用偶联剂还可改变体系的流变性能，提高氢氧化铝填料的添加量，减少复合材料中母体用量，降低生产成本。
　　
　　锆类偶联剂由含有铝酸锆的低相对分子质量无机聚合物在分子主链上络合两种有机配位基组成，一种配位基赋予偶联剂良好的羟基稳定性，另一种配位基则赋予偶联剂良好的有机反应性，其对氢氧化铝填料有较好的改性效果。
　　
　　硅烷偶联剂现有百余种，按分子中R官能团的结构，有机硅烷偶联剂分为α—官能团、β—官能团和γ—官能团硅烷偶联剂。γ—官能团硅烷偶联剂最稳定，其用于热塑性和热固性中加填的氢氧化铝改性处理，改善制品强度十分显著。α—官能团硅烷偶联剂稳定性介于β和γ之间，除增强制品的力学性能外，α—官能团硅烷偶联剂还能使制品的电学性能和防潮性能得以改善，其处理的氢氧化铝改性产品适合在电线电缆行业应用。
　　
　　（2）高级脂肪酸及其盐
　　
　　高级脂肪酸及其盐是最早使用的矿物表面改性剂，常用的主要有硬脂酸和硬脂酸盐。在高级脂肪酸及其盐的分子结构中，一端为长链烷基，另一端为可与氢氧化铝表面官能团发生化学反应的羧基及其金属盐。用高级脂肪酸及其盐处理超细氢氧化铝粉体类似偶联剂的作用，可改善氢氧化铝粉体和聚合物分子的亲和性，改善制品的力学性能和加工性能。
　　
　　（3）不饱和有机酸
　　
　　不饱和有机酸分子中带有一个或多个不饱和双键及一个或多个羟基。不饱和有机酸改性剂的碳原子数一般在10以下。常见的不饱和有机酸是：丙烯酸、甲基丙烯酸、肉桂酸等。一般地说，酸性越强越容易形成离子键，故多选用丙烯酸和甲基丙烯酸。各种有机酸可以单独使用，也可以混合使用，处理含碱金属离子的矿物氢氧化铝粉体，效果较好。
　　
　　（4）有机硅
　　
　　高分子有机硅又称硅油，是以硅氧键链（Si-O-Si）为骨架，硅原子上接有机集团的一类聚合物。常用的有含氢聚甲基硅氧烷、羟基封端聚二甲基硅氧烷等。
　　
　　2、氢氧化铝表面改性效果评价
　　
　　（1）吸油率测试
　　
　　吸油率主要是测定一定量的氢氧化铝粉料刚刚达至饱和浸润时所需要的蓖麻油量，用它来表征一定量的氢氧化铝刚达到饱和浸润所需的树脂量。经过表面改性的氢氧化铝粉体，吸油率会出现一定程度的变化。如用硅烷偶联剂改性后的超细氢氧化铝粉体，吸油率会下降10%左右。
　　
　　检测方法如下：将超细氢氧化铝粉体称取干燥试样约10g，置于烧杯内，用滴定管滴加蓖麻油，用玻璃棒轻轻调和，使蓖麻油与试样浸润均匀制团状。计算出每100g氢氧化铝所吸附的蓖麻油量，即为超细氢氧化铝粉体的吸油率。
　　
　　（2）活化指数
　　
　　活化指数是通过测定改性后漂浮在水面上方的氢氧化铝量占氢氧化铝总量的百分数来评价表面改性效果的指标。由于超细氢氧化铝粉体表面改性剂种类不同、处理方式不同，使改性后的粉体有些浮于水面，有些则会下沉。
　　
　　如硬脂酸钠、钛酸酯湿法改性，疏水性硅烷干法改性后的超细氢氧化铝粉体，可以采用活化指数来评价改性效果；但是亲水性硅烷干法改性，硅烷湿法改性后的超细氢氧化铝粉体，会在水中下沉，采用活化指数无法评价改性效果，准确的评价方式还是红外光谱测试。
　　
　　（3）SEM测试
　　
　　改性前后超细氢氧化铝粉体的形貌检测所采用电子显微镜设备进行扫描，通过电镜可以发现改性后的粉体在基体内分散情况好于未改性产品。
　　
　　未改性处理氢氧化铝在PVC基体中有团聚现象，分散不均匀，粒子和PVC基体树脂间的相界面明显，粒子表面不能被基体树脂很好地浸润，说明断裂在超细氢氧化铝与PVC的分界面上，呈现脆性断裂。而改性氢氧化铝在PVC基体中分散较均匀，虽然颗粒仍然有团聚现象，但是已有很大的改观，颗粒以小团聚的形式分散于复合材料中。
　　
　　（4）FTIR测试
　　
　　通过傅里叶红外光谱仪进行红外光谱测定，可分析氢氧化铝粉体表面的基团变化情况。
　　
　　（5）测定制品性能
　　
　　将改性后与未改性的氢氧化铝粉体所制制品进行指标检测，如氧指数、拉伸强度、断裂伸长率等，通过对比，可发现改性后，制品的阻燃性能、力学性能均有所改善。
　　
　　资料来源：《刘骞,马晓宁.超细氢氧化铝粉体的改性研究》，由【粉体技术网】编辑整理，转载请注明出处！