由于氢氧化铝（ATH）无机阻燃剂具有极强的极性及亲水性，同非极性聚合物材料间相容性差，为改善氢氧化铝同聚合物之间的相容性通常需要对其进行表面处理，采用偶联剂对氢氧化铝进行表面处理是最为有效的方法之一。
　　
　　为方便各位同行参考了解，粉体技术网特意整理了10个氢氧化铝表面改性配方，具体如下：
　　配方1：阳离子淀粉（牛皮纸）
　　配方2：硬脂酸（PVC）
　　配方3：十二烷基苯磺酸钠
　　配方4：DOPO（阻燃环氧树脂）
　　配方5：硅溶胶（电子封装、覆铜板）
　　配方6：A-172（硅橡胶）
　　配方7：辛基三乙氧基硅烷偶联剂
　　配方8：十三氟辛基三乙氧基硅烷
　　配方9：硅烷、钛酸酯偶联剂对比
　　配方10：3种硅烷偶联剂对比（硅橡胶）　　
　　
　　配方1：阳离子淀粉（牛皮纸）
　　改性剂：阳离子淀粉。
　　改性方法：阳离子淀粉在92℃下糊化30min，然后加入至5wt%的氢氧化铝悬浮液中，恒温磁力搅拌（70℃，500rpm）反应3h。反应完成后，静置沉淀、烘干、研磨，制备获得阳离子淀粉包覆改性氢氧化铝。
　　测试与表征：SEM、EDS、FTIR、Zeta电位、牛皮纸性能。
　　改性效果：（1）阳离子淀粉能有效地附着在氢氧化铝表面并形成包覆层，粒径、Zeta电位显著增加，当阳离子淀粉用量为3%时，Zeta电位由9.5mV转变至12.4mV。
　　（2）加填改性氢氧化铝可提高牛皮纸的阻燃性能，在添加量50%时，牛皮纸的极限氧指数从19.5%提高至25.3%，阻燃等级提高到B1。同时包覆改性可有效提高氢氧化铝的Zeta电位，提高其在湿法抄造时的留着率。
　　（3）阳离子淀粉包覆改性还提高了氢氧化铝与纤维之间的附着力，并改善牛皮纸的物理性能。与加填氢氧化铝牛皮纸相比，加填改性氢氧化铝的牛皮纸的抗张指数和耐破指数分别提高了17.83%和3.9%。另外，加填改性氢氧化铝的牛皮纸具有良好的亲水性和吸收性，对后续施胶等工艺不会产生负面影响。
　　
　　
　　配方2：硬脂酸（PVC）
　　改性剂：硬脂酸。
　　改性方法：称量一定量的氢氧化铝固体粉末与一定量的蒸馏水配制成6%的浆料放置于烧杯中备用．控制改性温度，将适量的改性剂加入烧杯中，在反应一段时间后进行抽滤处理，将得到的产物110℃烘干24h，过250目筛，即可得到改性氢氧化铝。
　　测试与表征：吸油值、活化指数、红外光谱、热重、PVC复合材料性能。
　　改性效果：（1）采用硬脂酸对氢氧化铝进行湿法改性的最佳工艺条件为改性剂用量为3%，改性时间为30min，改性温度为90℃。
　　（2）硬脂酸与氢氧化铝发生了化学反应，生成了化学键，为化学吸附。
　　（3）改性氢氧化铝添加到软质PVC中提高了软质PVC的阻燃性能，提高了断裂伸长率。
　　
　　
　　配方3：十二烷基苯磺酸钠
　　改性剂：十二烷基苯磺酸钠。
　　改性方法：将一定质量浓度的氢氧化铝浆料加入三口烧瓶中开动搅拌器，用数显电热套加热到某一温度；然后用滴管将调配好的改性剂溶液（一定质量的十二烷基苯磺酸钠溶于无水乙醇中）缓慢加入，搅拌反应一定时间后停机;将浆料真空抽滤，清洗三次，在110℃条件下烘干10h，最后过筛。
　　测试与表征：粉体黏度、吸油值。
　　改性效果：十二烷基苯磺酸钠对氢氧化铝阻燃剂表面湿法改性的最佳实验条件为改性剂用量为3%，改性温度为85℃，改性时间为1.0h。改性后的氢氧化铝粉体的黏度降低，吸油值减小，堆积密度增大。
　　
　　
　　配方4：DOPO（阻燃环氧树脂）
　　改性剂：9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）。
　　改性方法：称取26gDOPO置于装有温度计、冷凝管、氮气管以及磁力搅拌子的烧瓶中，加入75m过氧化氢80℃搅拌8h，冷却至室温，分别用水和丙酮清洗3次，得到二苯并[c，e][1，2]氧杂次膦酸（DO-PA），将其放置60℃真空干燥箱中干燥，备用。称取15gDOPA和100g氢氧化铝，置于装有温度计、冷凝管、氮气管以及磁力搅拌子的烧瓶中，加入180m乙醇，同时升温至80℃，高速搅拌12h，用丙酮去离子水、乙醇分别清洗，抽滤，然后将其放入真空干燥箱60℃真空干燥8h，得到DOPO改性氢氧化铝。
　　测试与表征：锥形量热测试（CCT）、扫描电子显微镜（SEM）、热重红外联用（TG-FTIR）、阻燃环氧树脂性能。
　　改性效果：DOPO改性氢氧化铝的残炭率（700℃）高达68%，具有较好的成炭能力。与纯EP相比，7%DOPO改性氢氧化铝使EP的热释放速率峰值（pHRR）下降到689.5kW/m2，相比纯EP的pHRR（1079.2kW/m2）下降了36%。随DOPO改性氢氧化铝含量的增加，EP/DOPO改性氢氧化铝的残炭率逐渐增加，EP/DOPO改性氢氧化铝燃烧炭层致密，炭层中以含磷和铝的化合物为主，形成了良好的凝聚相阻燃机理，同时DOPO改性氢氧化铝在气态阶段磷的释放对EP固化物的火焰抑制作用，实现气相阻燃机理。
　　
　　
　　配方5：硅溶胶（电子封装、覆铜板）
　　改性剂：硅溶胶S（JN20，固含量20%，工业品）
　　改性方法：反应容器中加入氢氧化铝、一定量的水和硅溶胶，混均后，磁力搅拌器内搅拌反应24h，静置沉淀，过滤。将沉淀物放至烘箱中200℃保温6h，再将沉淀物用去离子水冲洗3次。
　　测试与表征：EC、DSC测试SEM测试
　　改性效果：（1）从SEM图可看出，与未改性原料相比，改性后氢氧化铝表面包覆许多纳米颗粒。硅溶胶纳米颗粒表面有大量自由羟基，吸附性强，改性时硅溶胶纳米颗粒通过表面羟基与氢氧化铝键合，形成稳定的化学键。与未改性氢氧化铝相比，改性后氢氧化铝颗粒受热分解的水蒸汽向外扩散，要克服分解层阻力，也要克服包覆层的阻力，因此改性可以提高氢氧化铝的热稳定性。
　　（2）通过添加无机纳米改性剂进行搅拌吸附反应，200℃烘箱保温6h，制得的耐热性氢氧化铝阻燃剂的初始脱水温度高于260℃，全脱水量大于29%，可满足电子产品无铅焊接的温度要求。
　　（３）氢氧化铝晶体结构内含有钾钠等离子，高温时发生析晶，导致产品EC大幅增加，通过洗涤除杂处理，可除去产品中可溶性盐，制备出EC低于20μs/cm的高耐热氢氧化铝，该产品可满足于电子封装、覆铜板等电子产品阻燃剂填料的需求。
　　
　　配方6：A-172（硅橡胶）
　　改性剂：乙烯基（β-甲氧基乙氧基）硅烷（A-172）。
　　改性方法：先将称取一定比例的氢氧化铝，去离子水，异丙醇加入三口烧瓶中，再将其放入超声波清洗器中超声30min，超声完成后使用油浴锅加热溶液同时使用分散搅拌机分散，转速固定为350r/min，油浴锅温度至上述改性温度后保持转速搅拌5min后，加入一定比例的A172，然后继续匀速搅拌一定时间，完成对氢氧化铝的初步表面改性。停止搅拌，取出容器，加入去离子水抽滤两次，然后再加入乙醇溶液最终抽滤一遍。放入烘箱保持120℃干燥两个小时，取出干燥后的改性氢氧化铝。
　　测试与表征：活化指数、电导率、接触角，硅橡胶垂直燃烧、硬度、绝缘性测试。
　　改性效果：（1）使用A172对氢氧化铝粉体进行湿法改性，通过测量改性后粉体的活化指数和接触角，可以发现随着A172使用量不断增大，改性后粉体的活化指数和接触角均呈现升高趋势。在A172使用量10%时改性后氢氧化铝即可以获得较高的活化指数和接触角。改性后氢氧化铝粉体的电导率且随着A172使用量增加呈降低趋势。电镜表征后发现改性氢氧化铝粉体团聚减少分散均匀，同时结合红外光谱分析可发现使用A172改性后的氢氧化铝出现了有机基团和Si-O基团说明氢氧化铝已被成功改性。
　　（2）氢氧化铝改性最佳工艺为A172使用量10%、异丙醇与去离子水质量比为1:1、改性温度80℃、搅拌转速350r/min、改性时间60min、烘干温度120℃、烘干时间120min。
　　（3）使用改性氢氧化铝和钛白粉，改性氢氧化铝和玻璃粉作为填充材料制备难燃硅橡胶样品。两组硅橡胶均在隔热阻燃方面均达到UL94V0的标准。其中改性氢氧化铝和钛白粉的制备的硅橡胶隔热性能非常优异，正交实验中大部分样品的燃烧时间小于10s，最短燃烧总时间仅为2s，无燃烧掉落物。改性氢氧化铝和玻璃粉的制备的硅橡胶，大部分样品的燃烧时间小于30s，最短燃烧总时间为8s且有细小燃烧掉落物崩出。改性氢氧化铝作为阻燃剂与钛白粉，玻璃粉分别制备的两组硅橡胶的质地柔软。两组硅橡胶样品的耐直流电压在7.5-11.0KV之间。耐交流电压的测试结果在4.0-5.0KV之间。电阻测试结果均大于9999MΩ。
　　
　　
　　配方7：辛基三乙氧基硅烷偶联剂
　　改性剂：辛基三乙氧基硅烷偶联剂。
　　改性方法：称取50g的120℃干燥后的氢氧化铝粉体，将氢氧化铝粉体放入万能粉碎机中，滴入不同质量的硅烧偶联剂，在万能粉碎机中粉碎5分钟，然后进行样品的表征。
　　测试与表征：活化指数、吸油值、振实密度、红外光谱、X射线衍射、粒度和扫描电镜。
　　改性效果：（1）随着改性剂用量的增加，改性氢氧化铝的活化指数上升，吸油值下降，振实密度增加。最佳改性剂用量范围为1%~1.4%，活化指数增幅达34%~37%，吸油值降幅达29%~35%，振实密度增幅达38%~44%。超过此用量范围，改性氢氧化铝活化指数、吸油值和振实密度基本不变。
　　（2）红外分析可知，硅烷与氢氧化铝表面有化学键生成，即实现无机材料表面有机化，由x射线衍射图谱分析可知，氢氧化铝改性后，氢氧化铝晶体结构并没有改变。
　　（3）氢氧化铝由粗大类球形颗粒经粉碎改性后变成细小的颗粒，并且改性后有小颗粒包覆在氢氧化铝粉体表面。改性前氢氧化铝易团聚，改性后由于粉体表面被改性剂包覆，使无机材料表面有机化，以阻止二次团聚。
　　
　　配方8：十三氟辛基三乙氧基硅烷
　　改性剂：十三氟辛基三乙氧基硅烷。
　　改性方法：将氢氧化铝粉体分别与溶剂无水乙醇、乙酸丁酯、二甲苯、正丁醇、丙酮按照质量比1:10的比例混合搅拌均匀，然后用超声波清洗机超声处理5~10min；倒入一定体积的三口瓶中，120℃油浴回流加热1h除水，然后降温至110℃保温搅拌。将乙醇、去离子水、氟硅烷偶联剂按照10:1:1的质量比配置水解液。其中以氢氧化铝粉体质量的不同比例称取氟硅烷偶联剂，利用乙酸将水解液的酸碱度调节至pH=4~6。最后，在10min之内将配置好的水解液缓慢滴加到上述恒温搅拌的粉体粒子分散液中，110℃条件下继续保温搅拌反应24h。将改性后粉体粒子用无水乙醇离心洗涤3~5次，在80℃烘箱中烘干，取出研磨后密封保存待用。
　　测试与表征：红外光谱、接触角、活化指数、分散性、SEM。
　　改性效果：十三氟辛基三乙氧基硅烷偶联剂成功改性氢氧化铝粉体表面，使其具有疏水亲油性，并且改性后的粉体水接触角达到154°，活化指数达到90%，分散效果得到改善。
　　
　　配方9：硅烷、钛酸酯偶联剂对比
　　改性剂：硅烷偶联剂KH-550、钛酸酯偶联剂JN-201。
　　改性方法：用分析天平称量5g氢氧化铝粉体加入规格250mL的烧杯里。调配一定浓度的硅烷和钛酸酯改性剂混合液，用量筒分别量取硅烷10、20、30mL和钛酸酯10、20、30mL加入小烧杯中，再按1:1体积比的量取无水乙醇加入到不同烧杯并用玻璃棒搅拌均匀。将稀释的不同规格的硅烷、钛酸酯分别沿着玻璃棒缓慢加入到装有氢氧化铝粉体的烧杯中并匀速搅拌，再向烧杯加100mL的去离子水搅拌，用保鲜膜对烧杯口进行封装，以防止在改性过程中液体飞溅出来。将调好的一定浓度氢氧化铝浆液用恒温加热磁力搅拌器在温度为70、80、90℃以一定的搅拌速度搅拌30、40、50min进行改性。将实验后的氢氧化铝浆液用循环水式真空泵抽滤后得到湿润的粉体。最后将湿润的粉体用电热鼓风干燥箱在110℃，干燥6h，取出干燥后的氢氧化铝粉体放入样品袋贴上标签待用。
　　测试与表征：吸油值、活化指数。
　　改性效果：（1）氢氧化铝粉体经硅烷改性测得的活化指数比经钛酸酯改性小很多，改性后的粉体漂浮在水中的也较少。在吸油值方面，钛酸酯改性效果也优于硅烷。
　　（2）氢氧化铝粉体的有机化改性效果与改性剂的种类、分子链的长短有关，钛酸酯JN-201对氢氧化铝粉体的改性是优良的。最适宜条件为改性温度为80℃，改性时间为40min，钛酸酯JN-201偶联剂用量为20mL。
　　（3）有机化改性使粉体的粒径变小，与粉体表面部分羟基发生了化学反应，使粉体由亲水疏油变为亲油疏水性，氢氧化铝粉体阻燃性能提高。
　　
　　配方10：3种硅烷偶联剂对比（硅橡胶）
　　改性剂：二甲基二乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷。
　　改性方法：向捏合机中加入100份110甲基乙烯基硅橡胶，然后分批加入50份沉淀法白炭黑、30~200份氢氧化铝、占氢氧化铝质量4%的表面改性剂，混合均匀后于常温捏合30min，升温至150℃真空捏合1h后出料。出料后在开炼机上加入1.2份的双二五，薄通30次，出片后采用模压工艺硫化成型，硫化条件175℃×9min。
　　测试与表征：SEM、阻燃硅橡胶性能。
　　改性效果：采用乙烯基三甲氧基硅烷改性氢氧化铝时，阻燃硅橡胶获得了理想的力学强度和阻燃性，当乙烯基三甲氧基硅烷改性氢氧化铝的用量为100份时，其在硅橡胶连续相中基本没有团聚颗粒存在，制得的硅橡胶撕裂强度为15kN/m，阻燃等级为UL-94V-0级。