Penggunaan alumina terhidrat dalam kalis api terutamanya berdasarkan ciri mesra alam dan cekapnya sebagai kalis api bebas halogen-tak organik. Ia digunakan secara meluas dalam bahan polimer seperti plastik, getah, dan kabel, mencapai kesan kalis api melalui pelbagai mekanisme sinergi.
1. Mekanisme Kalis Api Teras: Penyejukan Endotermik + Pencairan Gas + Liputan Permukaan
Alumina terhidrat (terutamanya alumina trihidrat Al(OH)₃) terurai apabila dipanaskan hingga 200–250 darjah, memainkan tiga peranan utama:
Penyejukan Endotermik: Tindak balas penguraian menyerap sejumlah besar haba (kira-kira 1.97 kJ/g), dengan ketara mengurangkan suhu permukaan bahan dan melambatkan proses penguraian terma.
2Al(OH)3 → ΔAl2O3 + 3H2O↑ (Endotermik) 2Al(OH)3 ΔAl2O3 + 3H2O↑ (Endotermik)
Pencairan gas mudah terbakar: Wap air yang dibebaskan mencairkan kepekatan oksigen dan gas mudah terbakar, menjadikan pembakaran sukar untuk dikekalkan.
Membentuk lapisan pelindung: Sisa Al₂O₃ yang dihasilkan mempunyai luas permukaan khusus yang tinggi, meliputi permukaan bahan, mengasingkan oksigen dan pemindahan haba, dan menghalang penyebaran asap dan gas berbahaya.
2. Kelebihan alam sekitar: Halogen-bebas, asap rendah, tidak-toksik.
Berbanding dengan kalis api berhalogen tradisional, alumina terhidrat mempunyai kelebihan alam sekitar yang ketara:
Bebas halogen-: Tidak menghasilkan bahan yang sangat toksik seperti dioksin dan mematuhi piawaian alam sekitar RoHS, REACH dan lain-lain. Pelepasan asap yang rendah: Mengeluarkan hanya wap air semasa pembakaran, dengan ketumpatan asap jauh lebih rendah daripada bahan yang-mengandungi halogen.
Meneutralkan gas berasid: Menangkap gas berasid seperti HCl yang dihasilkan oleh pirolisis polimer, mengurangkan bahaya menghakis.
3. Kawasan aplikasi utama dan formulasi biasa
Jadual: Industri Aplikasi|Bahan Biasa|Dos|Kesan Kalis Api
Wayar dan Kabel|PVC, PE, EVA|40%–60%|Memenuhi penarafan UL94 V-0, meningkatkan ketahanan api
Panel Bangunan|Poliester tak tepu, resin fenolik|30%–50%|Memenuhi keperluan ketahanan api GB 8624 B1
Dalaman Pengangkutan|PP, ABS, getah|30%–40%|Menghalang penyebaran api, mengurangkan ketoksikan asap
Salutan dan Pelekat|Salutan kalis api-, resin epoksi|10%–20%|Meningkatkan had rintangan api, meningkatkan kestabilan salutan
