氫氧化鋁是無機(jī)阻燃劑中最主要的一種，就消耗量而言，在所有阻燃劑中穩(wěn)居首位。由于氫氧化鋁低毒，目前全球的耗量約為450kt，占阻燃劑總耗量的約45%，占無機(jī)阻燃劑耗量的70%。因其低煙、低腐蝕，且價格低廉。

一、性能

氫氧化鋁亦名三水合氧化鋁（ATH），分子式為Al(OH)₃或Al?O?·3H₂O,Al(OH)₃的相對分子質(zhì)量為78.00，Al?O?·3H?O的相對分子質(zhì)量為156.00。水合氧化鋁并非真正的水合物，而是一種結(jié)晶的氫氧化鋁Al(OH)₃，鋁和氫氧根之間的鍵是離子鍵，且所有的氫氧根基本上是等價的。水合氧化鋁(Al?O?·nH?O)的變體很多，作為阻燃劑的ATH，主要是α-三水合氧化鋁，常以α-Al(OH)₃表示。氫氧化鋁可以是結(jié)晶的或無定形的，α-Al(OH)₃屬單斜晶系。

二、阻燃機(jī)理

ATH的阻燃機(jī)理是：

1.分解吸熱，并從火焰中吸收輻射能。這種吸熱有利于降溫，促進(jìn)脫氫反應(yīng)和保護(hù)炭層；

2.分解放出的水不僅是一個冷卻劑，還是一個稀釋劑。水蒸氣有如一床毯子，將火焰包圍；

3.ATH脫水生成的氧化鋁層，具有極高的表面積，故能吸附煙和可燃物，使材料燃燒時釋放出的CO量降低；

4. ATH可作為電子給予體，終止自由基反應(yīng)，而生成的是活性較低的無機(jī)自由基，后者不能引發(fā)自由基反應(yīng)。錐形量熱計測定的以ATH阻燃的EVA電纜護(hù)套材料的一些阻燃參數(shù)為上述機(jī)理提供了一些證據(jù)。在通常的測定中，進(jìn)入高聚物基質(zhì)的熱流量過低，以致不能產(chǎn)生足夠量的可燃蒸汽以維持燃燒傳播，因而使火焰熄滅。

三、新型氫氧化鋁

為了提高被阻燃高聚物的抗沖擊強(qiáng)度和韌性，改善模塑產(chǎn)品、擠塑制品和薄膜制品的表面光潔度，所有無機(jī)阻燃劑的粒度均宜超細(xì)化；而為了改善阻燃高聚物的加工性能、密度和最終使用產(chǎn)品的性能，無機(jī)阻燃劑還應(yīng)符合合理的粒度分布。

細(xì)粒徑ATH的公稱粒徑可達(dá)到1.0μm或1.5μm，其主要特點(diǎn)是粒度分布范圍窄。與中等粒徑的同類ATH相比，細(xì)粒徑ATH可改善注塑和擠塑的加工工藝。例如，對半硬質(zhì)PVC的毛細(xì)管擠塑，采用細(xì)粒徑ATH配方的物料，擠塑能力可提高40%，如擠塑頭壓力不變，則螺桿扭矩可降低22%。

對表面改性的ATH，可根據(jù)樹脂基材的類型（如聚酯和改性丙烯酸酯）和樹脂中增強(qiáng)劑的含量而優(yōu)化其粒度分布。采用這類ATH，即使在高聚物基材中的含量很高時，仍可使物料具有較低的粘度。一種新近供應(yīng)市場的牌號為Halofree的無鹵、低煙、低毒、無腐蝕性及高熱穩(wěn)定性阻燃劑，即是以改性ATH為基的無機(jī)阻燃劑。

還有一種牌號為Hydrax的阻燃劑具有極窄的粒度分布范圍，而且在分布曲線兩端具有極佳的控制，且經(jīng)過表面處理。市場上還銷售一種粒徑為(0.2-0.5μm)的超細(xì)沉淀ATH，其粒度分布范圍控制嚴(yán)格，且硅含量很低。將它用于薄涂層，可提高表面的平滑度。此外這種ATH還能與粒徑較大的ATH混合，以提高裝填密度和降低粘度。混合料的平均粒徑可為8-12μm，可用于制造阻燃裝飾板和家具貼面。另一種有前途的ATH新產(chǎn)品是低堿含量的ATH。ATH中的氧化鈉雜質(zhì)增強(qiáng)了高壓下的導(dǎo)電性能，使之不能用于阻燃電線、電纜包覆層。但這種新產(chǎn)品中總氧化鈉含量僅為正常產(chǎn)品的1/10，它很可能在高壓電線、電纜阻燃領(lǐng)域開辟市場。最近，人們還研制了一種經(jīng)化學(xué)鍵合劑處理的憎水ATH，這種鍵合劑可使ATH的吸水性大大降低，因而不致發(fā)生結(jié)塊引起的分散和處理方面的問題。

四、用途

Al(OH)₃的用途極其廣泛，它不僅用于阻燃，也用于消煙和減少材料燃燒時腐蝕性氣體的生成量；不僅可單獨(dú)使用，也常與其他阻燃劑并用；不僅可用于熱固性樹脂，也可用于熱塑性樹脂。目前，ATH常用作填料型阻燃劑，用于阻燃EVA、LDPE、LLDPE電纜（包覆層及絕緣層），也用于阻燃PP和很多熱固性高聚物（如不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂等）。