Penerapan alumina terhidrasi dalam penghambat api terutama didasarkan pada karakteristiknya yang ramah lingkungan dan efisien sebagai penghambat api anorganik-bebas halogen. Ini banyak digunakan dalam bahan polimer seperti plastik, karet, dan kabel, mencapai efek tahan api melalui berbagai mekanisme sinergis.
1. Mekanisme Inti Tahan Api: Pendinginan Endotermik + Pengenceran Gas + Cakupan Permukaan
Alumina terhidrasi (terutama alumina trihidrat Al(OH)₃) terurai ketika dipanaskan hingga 200–250 derajat , memainkan tiga peran utama:
Pendinginan Endotermik: Reaksi dekomposisi menyerap sejumlah besar panas (sekitar 1,97 kJ/g), secara signifikan mengurangi suhu permukaan material dan memperlambat proses dekomposisi termal.
2Al(OH)3 → ΔAl2O3 + 3H2O↑ (Endotermik) 2Al(OH)3 ΔAl2O3 + 3H2O↑ (Endotermik)
Pengenceran gas yang mudah terbakar: Uap air yang dilepaskan mengencerkan konsentrasi oksigen dan gas yang mudah terbakar, sehingga pembakaran sulit dipertahankan.
Membentuk lapisan pelindung: Residu Al₂O₃ yang dihasilkan memiliki luas permukaan spesifik yang tinggi, menutupi permukaan material, mengisolasi oksigen dan perpindahan panas, serta menghambat difusi asap dan gas berbahaya.
2. Keunggulan lingkungan:-bebas halogen, rendah asap, tidak-beracun.
Dibandingkan dengan penghambat api terhalogenasi tradisional, alumina terhidrasi memiliki keunggulan lingkungan yang signifikan:
Bebas halogen-: Tidak menghasilkan zat yang sangat beracun seperti dioksin, dan mematuhi RoHS, REACH, dan standar lingkungan lainnya. Emisi asap rendah: Hanya mengeluarkan uap air selama pembakaran, dengan kepadatan asap jauh lebih rendah dibandingkan bahan yang mengandung halogen-.
Menetralkan gas asam: Menangkap gas asam seperti HCl yang dihasilkan oleh pirolisis polimer, sehingga mengurangi bahaya korosif.
3. Area aplikasi utama dan formulasi tipikal
Tabel: Industri Aplikasi|Bahan Khas|Dosis|Efek Tahan Api
Kabel dan Kabel|PVC, PE, EVA|40%–60%|Memenuhi peringkat UL94 V-0, meningkatkan ketahanan api
Panel Bangunan|Poliester tak jenuh, resin fenolik|30%–50%|Memenuhi persyaratan ketahanan api GB 8624 B1
Interior Transportasi|PP, ABS, karet|30%–40%|Menghambat penyebaran api, mengurangi toksisitas asap
Pelapis dan Perekat|Pelapis-tahan api, resin epoksi|10%–20%|Meningkatkan batas ketahanan api, meningkatkan stabilitas lapisan
