甲基丙烯酸修饰氢氧化铝微粒及其表征开题报告

1. 研究目的与意义

氢氧化铝兼有阻燃、消烟、填充等多重功能，不会产生二次污染，能与多种物质产生协同阻燃效应，被广泛地应用于复合材料的阻燃添加剂，己成为用量最大的环保型无机阻燃剂。当氢氧化铝用作阻燃添加剂时，其含量和粒径对复合材料的阻燃性能和力学性能有很大影响。为了达到一定的阻燃等级，通常氧氧化铝的添加量较大，当添加量一定时，粒度越细阻燃效果越好。因此，为了更好地发挥氧氧化铝粉体的阻燃效果，且在添加量增大时，降低粉体对复合材料力学性能的影响，超细化、纳米化是氢氧化铝阻燃剂发展的新趋势。但超细粉体的粒径很小，表面能高，很容易发生团聚，很难均匀地分散到高分子基体中;并且氧氧化铝粉体是典型的极性无机材料，与有机聚合物特别是非极性聚稀径的亲和性差，界面结合力小，从而导致材料混炼、成型时流动性差，加工性能和力学性能恶化。因此，如何降低超细氢氧化铝颗粒之间的团聚，改善氢氧化铝粉体与高分子基体的界面相容性，提高它们在高分子基体中的分散性，从而获得性能优异的阻燃复合材料，就成为超细氧氧化铝在阻燃填充材料领域中应用的关键性问题。利用有机表面改性剂分子中的官能团在颗粒表面吸附或化学反应对颗粒表面进行改性，有目的地改变粉体表面的物理化学性质，如表面能、表面极性等，能很好地解决超细粒 稳定性和分散性差的问题。表面改性剂中具有亲水和憎水的基团，亲水基团能与极性的填料表面发生物理吸附或化学反应；而憎水的基团与高分子材料的大分子链有较好的亲和性，从而在聚合物与填料间起到良好的桥架作用，改善填料在聚合物基体中的分散，增大界面粘结强度。理论和实践表明，通过对超细粉体进行表面改性，在其表面引入有机小分子或高分子化合物，可以降低其表面张力，减弱团聚，提高其在高分子基体中的分散性。与填充未改性粉体的复合材料相比，改性产品有效提高了复合材料的拉伸强度和断裂伸长率，且可以增大无机粉体的填充量，提高材料的阻燃性能，从而可以获得性能优良的无机/高分子阻燃复合材料。

2. 国内外研究现状分析

超细氢氧化铝具有两性、结晶水、脱水温度高等特性，且具有比表面积大、填充性能好等优点，在航天电子、化学化工、医学药品、塑料橡胶、造纸、耐火材料等领域都发挥着重要作用。超细氢氧化铝是用量最大的无机阻燃剂，兼具填充、阻燃、消烟三重功能，此外，它还被用于造纸填料、人造大理石和玛瑙填料、牙膏填料等。基于超细氢氧化铝的广泛应用和近年来需求量的不断增长，加之其附加值高，利润较大，研究者们提出了各种制备超细氢氧化铝的方法。

3. 研究的基本内容与计划

氢氧化铝兼有阻燃、消烟、填充等多重功能，不会产生二次污染，能与多种物质产生协同阻燃效应，被广泛地应用于复合材料的阻燃添加剂，己成为用量最大的环保型无机阻燃剂。。当氢氧化铝用作阻燃添加剂时，其含量和粒径对复合材料的阻燃性能和力学性能有很大影响。本课题拟采用甲基丙烯酸修饰法制备氢氧化铝粉体，找出制备条件与最终产品性能的关系。计划对此课题进行如下研究：1.氢氧化铝粉体的制备2.研究反应条件对氢氧化铝粉体的影响3.采用粒度分析仪、热分析、表面张力仪等设备测试粉体相关性质4.分析数据，对氢氧化铝粉体的制备条件进行优化。

4. 研究创新点

如何降低超细氢氧化铝颗粒之间的团聚，改善氢氧化铝粉体与高分子基体的界面相容性，提高它们在高分子基体中的分散性，从而获得性能优异的阻燃复合材料，就成为超细氧氧化铝在阻燃填充材料领域中应用的关键性问题。利用有机表面改性剂分子中的官能团在颗粒表面吸附或化学反应对颗粒表面进行改性，有目的地改变粉体表面的物理化学性质，如表面能、表面极性等，能很好地解决超细粒、稳定性和分散性差的问题。氢氧化铝纳米粉微粒不仅本身是一种功能材料，而且为新材料的开发提供了广阔的应用前景，在国民经济各领域有着极其重要的作用。