A hidratált alumínium-oxid égésgátlókban való alkalmazása főként annak környezetbarát és hatékony tulajdonságain alapul, mint szervetlen halogén{0}}mentes égésgátló. Széles körben használják polimer anyagokban, például műanyagokban, gumikban és kábelekben, és több szinergikus mechanizmus révén égésgátló hatást ér el.
1. Lánggátló magmechanizmus: endoterm hűtés + gázhígítás + felületi lefedés
A hidratált alumínium-oxid (főleg trihidratált alumínium-oxid Al(OH)₃) 200-250 fokra melegítve lebomlik, és három fő szerepet játszik:
Endoterm hűtés: A bomlási reakció nagy mennyiségű hőt vesz fel (kb. 1,97 kJ/g), jelentősen csökkenti az anyag felületi hőmérsékletét és lelassítja a hőbomlási folyamatot.
2Al(OH)3 → ΔAl2O3 + 3H2O↑ (endoterm) 2Al(OH)3 ΔAl2O3 + 3H2O↑ (endoterm)
Éghető gázok hígítása: A felszabaduló vízgőz felhígítja az oxigén és az éghető gázok koncentrációját, így az égés nehezen fenntartható.
Védőréteg kialakítása: A keletkező Al2O3 maradék nagy fajlagos felülettel rendelkezik, lefedi az anyag felületét, elszigeteli az oxigén- és hőátadást, gátolja a füst és a káros gázok diffúzióját.
2. Környezeti előnyök: Halogén-mentes, alacsony füstölés, nem-mérgező.
A hagyományos halogénezett égésgátlókkal összehasonlítva a hidratált alumínium-oxid jelentős környezeti előnyökkel rendelkezik:
Halogén-mentes: Nem termel rendkívül mérgező anyagokat, például dioxinokat, és megfelel az RoHS, a REACH és más környezetvédelmi szabványoknak. Alacsony füstkibocsátás: Égés közben csak vízgőz szabadul fel, a füst sűrűsége jóval kisebb, mint a halogén{2}}tartalmú anyagoké.
Semlegesíti a savas gázokat: felfogja a savas gázokat, például a polimer pirolízissel előállított HCl-t, csökkentve a korróziós veszélyeket.
3. Fő alkalmazási területek és tipikus készítmények
táblázat: Alkalmazásipar|Tipikus anyag|Adagolás|Lángálló hatás
Vezetékek és kábelek|PVC, PE, EVA|40%–60%|Megfelel az UL94 V-0 besorolásnak, javítja a tűzállóságot
Épületpanelek|Telítetlen poliészter, fenolgyanta|30%–50%|Megfelel a GB 8624 B1 tűzállósági követelményeknek
Közlekedési belső terek|PP, ABS, gumi|30%–40%|Gátolja a láng terjedését, csökkenti a füstmérgezést
Bevonatok és ragasztók|Tűzgátló bevonatok-, epoxigyanta|10%–20%|Javítja a tűzállósági határt, javítja a bevonat stabilitását
