硼酸锌

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硼酸锌

硼酸锌

电缆料专用超细硼酸锌
1、基本性质
硼酸锌的分子式为(2ZnO·3B2O3·3.5H2O),也称水合硼酸锌,分子量434.75。

它是一种无毒、无味、无臭的白色粉末,相对密度2.67,熔点980o C,不溶于乙醇、正丁醇和丙酮,易溶于盐酸、硫酸和亚砜。

折射率为1.58~1.59,在冷水中溶解性极低,在热水中可缓慢溶解形成含1%的溶液,在300o C下长时间加热,仅失去0.7的结晶水,加热至300o C以上时,失去全部结晶水。

2、质量标准
3、应用
硼酸锌是一种环保型的无机阻燃剂,具有抑烟、无毒、廉价等优点,应用非常普遍,常作为三氧化二锑的代用品。

可广泛用于PVC、PBT、PET、PA、PP、PE、PPO等塑料中,在无卤阻燃EVA电缆料、PE、环氧树脂、丙烯酸酯和合成橡胶中,硼酸锌与氢氧化铝间也存在协效作用。

在用作电缆料的含硅聚合物中,硼酸锌本身即可用作阻燃也作
抑烟剂。

硼酸锌的另一个特点是它对很多聚合物的强度、伸长率及热老化性能没什么影响。

4.包装及贮存:
25kg内衬塑料袋,外用编织袋,贮存于阴凉干燥处。

硼酸锌

硼酸锌

硼酸锌的化合物其组成有多种,分子通式为xZnO·yB203·zH20。

目前开发的主要品种的分子为2ZnO·3B203·3.5H20,其中含ZnO 37.45%、B20348.05%。

1.产品性能为白色细微粉末,密度2.8g/cm3,熔点980℃。

吸油量是45g/100g。

不易吸潮,易簇拥。

硼酸锌为膨胀型阻燃颜料,具有无毒防锈、防霉、防污特性。

当今已进展成为具有多种性能的化工材料。

2.生产办法或(氧化锌)与硼砂反应生成硼酸锌。

2ZnS04+2Na2B407+6.5H20→2ZnO·3B203·3.5H20+2Na2S04+2 H3B03 1.5 ZnS04+1.5 Na2B4O7+0.5ZnO+3.5H20→2ZnO·3B203·3.5H20+1.5Na2S04 2ZnSO4+1.5 Na2B4O7+NaOH+3 H2O→2ZnO·3B203·3.5H20+2Na2SO4 2ZnC12+2Na2B4O7+6.5H20→2ZnO·3B203·3.5H20+4NaC1+2 H3B03 与的饱和溶液作用得到结构为ZnO·2B203·4H2O的硼酸锌。

这里主要介绍、、硼砂工艺。

3.主要原料规格 (1)硫酸锌(ZnS04·7H20)硫酸锌为无色针状结晶或粉状结晶。

相对分子质量为287.54。

密度是1.957g/cm3。

熔点100℃。

易溶于水,微溶于和。

干燥空气中逐渐风化。

39℃时,失去1个结晶水。

在280℃时,则脱水为无水物。

加热至767℃时,则分解为ZnO和S03。

其产品标准如下: (2)氧化锌氧化锌分子式ZnO。

白色粉末。

无臭、无味、无砂性。

受热变成黄色,冷却后又复原白色。

相对密度5.606。

熔点1975℃。

遮盖力比铅白小。

不溶于水和乙醇,溶于酸、碱、氯化铵和氨水中。

硼酸锌的热失重

硼酸锌的热失重

硼酸锌是一种重要的无机化合物,具有广泛的应用领域。

在研究和工业生产中,了解其热失重特性对于控制工艺参数和优化产品性能至关重要。

本文将详细介绍硼酸锌的热失重情况,并分析其可能的影响因素。

首先,我们先来了解一下硼酸锌的基本信息。

硼酸锌的化学式为Zn(B(OH)4)2,其分子量为277.16 g/mol。

它是一种白色结晶固体,在常温下稳定。

硼酸锌是一种重要的缓蚀剂和阻燃剂,在电镀、涂料、塑料等行业广泛应用。

因此,了解硼酸锌的热失重情况对于保证产品质量和安全至关重要。

硼酸锌的热失重指的是在升温过程中,硼酸锌样品中发生质量减少的情况。

热失重实验是通过加热样品并测量样品质量的变化来确定的。

下面我们将从两个方面来讨论硼酸锌的热失重情况。

首先,硼酸锌在升温过程中可能发生结晶水的脱除而导致热失重。

硼酸锌晶体中存在结晶水分子,当升温时,结晶水分子会逐渐脱离晶体结构并转化为水蒸气。

这个过程是一个放热反应,伴随着质量减少。

通过热失重实验,可以确定硼酸锌中结晶水的含量及其在不同温度下的脱除情况。

其次,硼酸锌在高温下可能发生分解反应而导致热失重。

硼酸锌的分解温度取决于其晶型和纯度。

在升温过程中,硼酸锌会逐渐分解成氧化锌和硼酸等产物,伴随着质量减少。

通过热失重实验,可以确定硼酸锌分解的温度范围和分解产物的性质。

除了上述两个主要因素外,硼酸锌的热失重还可能受到其他因素的影响。

例如,硼酸锌的晶型、晶粒大小、物理状态(固体、溶液)等都可能对其热失重行为产生影响。

此外,加热速率和环境气氛(例如空气、氮气)也可能对热失重曲线产生影响。

总结起来,硼酸锌的热失重是一个复杂的过程,受到多种因素的综合影响。

通过热失重实验,我们可以了解硼酸锌在不同温度下的质量变化情况,从而揭示其热稳定性和分解特性。

这对于控制硼酸锌的生产工艺、优化产品性能以及预测其在高温环境下的行为具有重要意义。

希望本文对您了解硼酸锌的热失重情况有所帮助。

如果您还有其他相关问题,请随时提问。

硼酸锌3.5水

硼酸锌3.5水

产品介绍:硼酸锌又称水合硼酸锌。

分子式:2ZnO.3B2O33.5H2O,是一种白色粉末,密度2.67g/cm3,熔点980℃,折射率1.58,不溶于水、乙醇。

溶于盐酸、硫酸。

无可燃性。

产品应用:硼酸锌是无机添加型阻燃剂,其特点是热稳定性好,既能阻燃又能消烟,在部分产品中可替代三氧化二锑,也可以同其它无机阻燃剂协同使用,其效果更佳。

本品广泛应用于橡胶、塑料、电缆、木材,国防军工产品、涂料、篷布等行业。

改性硼酸锌可全部等量代替硼酸锌,价格低,阻燃消烟效果更优。

技术指标执行标准: Q/ZXB003-2009包装:编织袋内衬塑料袋包装。

每袋净重25千克。

Zinc borateBrief introduction: Zinc borate is also named anhydrous zinc borate.It is white powder. Density is 2.67g/cm3. The melting point is 980℃.The refractive index is 1.58. Insoluble in water, alcohol. But soluble in chlorhydric acid, sulfuric acid.Product application:Zinc borate is inorganic addition flame retardant. it has good hot stability, stops buring and vanishes smokings. It can replace antimonous oxide but also be used with other inorganic flame retardant. Widely used in rubber, plastic, wood, cable, coating, etc. Zinc borate, modified can completely replace zinc borate. It have the advantage of lower price, better effect stops buring and vanishes smokings.Technical indexesPacking:Packed with 25kg plastic weaved bag, inner with PE bag.。

硼酸锌在防火涂料中的应用

硼酸锌在防火涂料中的应用

硼酸锌在防火涂料中的应用
硼酸锌是一种重要的防火剂,在防火涂料中有着广泛的应用。

它能够有效地抑制火势,保护建筑物和人员的安全。

硼酸锌在防火涂料中的应用主要有以下几个方面:
1. 增加涂料的防火性能:硼酸锌能够吸收热量并释放水分,形成一种防火屏障,有效地减缓火势的蔓延速度,延长逃生时间。

2. 提高涂料的耐火极限:硼酸锌能够提高涂料的耐火极限,使其在高温下仍能保持一定的防火性能。

3. 增强涂料的粘结力:硼酸锌能够促进涂料中各种成分的结合,增强涂料的粘结力和耐水性。

4. 提高涂料的耐久性:硼酸锌能够抵抗紫外线和氧化,延长涂料的使用寿命。

5. 降低涂料的毒性:硼酸锌是一种无毒无害的防火剂,使用硼酸锌防火涂料可以降低涂料的毒性,保护环境和人类健康。

总的来说,硼酸锌在防火涂料中有着重要的应用价值,可以提高建筑物的防火等级,保障人员的生命财产安全。

未来,随着科技的不断发展,硼酸锌在防火涂料中的应用前景会更加广阔。

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硼酸锌分解机理-概述说明以及解释

硼酸锌分解机理-概述说明以及解释

硼酸锌分解机理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包含以下内容:硼酸锌是一种重要的无机化合物,具有广泛的应用领域和重要的研究价值。

它是由硼酸和锌离子形成的化合物,化学式为Zn(B(OH)4)2。

在固体状态下,硼酸锌呈白色结晶粉末状,可溶于水和乙醇。

硼酸锌的分解机理一直是研究者们关注的热点。

研究表明,硼酸锌在高温或外界环境条件改变时会发生分解。

其分解反应过程涉及到离子的迁移、键的断裂和形成等复杂的物理化学过程。

通过深入研究硼酸锌的分解机理,可以更好地理解其物理性质和化学性质之间的关联,为硼酸锌的应用提供理论指导和改进设计。

本文将从硼酸锌的基本性质入手,介绍硼酸锌的组成和结构特点,以及其在物理和化学方面的基本性质。

然后,将详细探讨硼酸锌的分解反应机理,包括反应的条件、动力学过程和产物的形成等方面内容。

最后,本文将对硼酸锌的分解机理进行总结,归纳出已有的研究成果,并对未来研究的方向和前景提出展望,以期能够推动硼酸锌的研究和应用的发展。

通过对硼酸锌分解机理的深入研究,不仅可以拓宽我们对该化合物的认识,还有助于我们在其他领域的研究和应用中发挥更大的作用,具有重要的科学意义和实际价值。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以写成这样:1.2 文章结构本文首先将介绍硼酸锌的基本性质,包括其化学成分、物理性质和化学性质等方面。

接着,将详细探讨硼酸锌的分解反应机理,包括在不同条件下的分解速率和反应路径等方面的研究成果。

最后,将对硼酸锌的分解机理进行总结,并展望未来研究方向。

通过对硼酸锌分解机理的深入探究,我们可以更好地理解其稳定性和应用前景,为相关领域的研究和应用提供科学依据。

1.3 目的本文的目的是探究硼酸锌的分解机理。

硼酸锌作为一种重要的化合物,在工业生产和科研领域具有广泛应用。

了解硼酸锌的分解机理对于理解其性质和应用具有重要意义。

具体而言,本文的目的如下:1. 揭示硼酸锌分解的基本原理和机制。

硼酸锌_精品文档

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硼酸锌硼酸锌是一种重要的无机化合物,具有广泛的应用领域。

它是由硼酸和锌离子组成的化合物,化学式为ZnB2O4。

硼酸锌具有许多优秀的属性,如高熔点、良好的热稳定性和抗氧化性。

它被广泛应用于电子、玻璃、橡胶、塑料等领域。

在本文中,我们将更详细地探讨硼酸锌的性质、合成方法、应用以及其中的潜在风险。

首先,硼酸锌的物理性质值得关注。

硼酸锌是一种白色至黄白色的无定形粉末,它的密度为3.9 g/cm³,熔点约为980°C。

硼酸锌在常温下稳定,但在高温下会分解并放出有害气体,因此在操作和储存时需要特别注意安全事项。

此外,硼酸锌具有良好的电绝缘性能和热导率,使其成为电子领域的理想材料之一。

其次,硼酸锌的合成方法有多种途径。

其中,最常见的是通过硼酸与氧化锌反应得到硼酸锌。

该过程可在室温下进行,反应方程式如下:2H3BO3 + ZnO → ZnB2O4 + 3H2O。

此外,还可以采用溶胶-凝胶法、水热法和固相反应等方法来合成硼酸锌。

每种方法都有其特点,可根据需要选择合适的方法。

硼酸锌在电子行业中有着广泛应用。

它被用作一种优异的电子封装材料,可提供电子元件的保湿、抗氧化和绝缘性能。

此外,硼酸锌还可以用于制备导电胶粘剂、电路板涂料和封装材料。

还有报道称硼酸锌可能具有较高的电容性能,进一步推动了其在电子领域的应用。

此外,硼酸锌还被广泛应用于玻璃工业。

硼酸锌可以增强玻璃的耐火性和韧性,也可以用于制备特殊功能的玻璃制品。

例如,硼酸锌可以用于制备耐高温的玻璃陶瓷、太阳能电池板和液晶显示器的基板等。

此外,硼酸锌还可以用于制备具有特殊光学性质的玻璃,如紫外线吸收材料和光学滤光片。

在橡胶和塑料工业中,硼酸锌可以作为添加剂使用。

硼酸锌可以增强橡胶和塑料的耐磨性、耐热性和抗老化性能。

此外,硼酸锌还可以用于制备具有特殊功能的橡胶制品和塑料制品,如阻燃剂、弹性体和电缆绝缘材料等。

然而,需要注意的是,硼酸锌作为一种化学物质,也存在一定的潜在风险。

硼酸锌热分解温度

硼酸锌热分解温度

硼酸锌热分解温度硼酸锌(Zinc Borate)是一种无机阻燃剂,其热分解温度是指在加热条件下,硼酸锌开始发生分解的温度。

热分解温度的确定对于硼酸锌的应用和性能具有重要意义。

硼酸锌的热分解温度主要受到其化学成分和晶体结构的影响。

硼酸锌的化学式为ZnB2O4·xH2O,其中的水分子会随温度升高而逐渐脱去。

硼酸锌的晶体结构为层状结构,其中的氧化锌和硼酸根离子以三维网状结构连接,形成稳定的晶体。

在加热过程中,硼酸锌晶体结构会发生变化,从而导致热分解的发生。

硼酸锌的热分解温度一般在350℃以上。

具体的热分解温度取决于硼酸锌的晶体形态、晶体纯度以及水分含量等因素。

硼酸锌的晶体形态有无水物和水合物两种形式,其中水合物晶体的热分解温度较低。

水分含量越高,热分解温度越低。

因此,硼酸锌的热分解温度是一个相对范围,而非固定数值。

硼酸锌的热分解过程可以分为两个阶段。

首先,在较低温度下,硼酸锌水合物会失去结晶水分子,形成无水物。

随着温度的升高,无水物继续发生分解,生成氧化锌和硼酸。

这两个阶段的热分解温度可以通过热重分析等实验手段进行测定。

硼酸锌的热分解温度对其阻燃性能具有重要影响。

硼酸锌可以通过吸热分解的方式,阻止火焰的蔓延。

当温度升高到硼酸锌的热分解温度时,硼酸锌开始分解释放出水和气体,这些产物可以冷却周围环境并稀释氧气,从而抑制火焰的燃烧。

此外,硼酸锌分解产物中的氧化锌还可以形成保护层,隔离火源和可燃物质,起到阻燃的作用。

除了阻燃性能之外,硼酸锌的热分解温度还对其应用范围和工艺条件的选择有重要影响。

在加工过程中,如果温度超过硼酸锌的热分解温度,会导致硼酸锌发生分解而失去阻燃功能。

因此,在使用硼酸锌作为阻燃剂时,需要根据其热分解温度来选择合适的加工温度和工艺条件,以确保阻燃效果的实现。

硼酸锌的热分解温度是指在加热条件下,硼酸锌开始发生分解的温度。

这一温度受到硼酸锌的化学成分、晶体结构以及水分含量等因素的影响。

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无机阻燃剂中硼酸锌是最早使用的阻燃剂之一,它最早是由美国硼砂和化学品公司在20世纪70年代开发成功的,简称FB阻燃剂。

硼酸锌阻燃剂的特点为热稳定性好、毒性低、消烟,与其他阻燃剂复配效果良好,添加后明显减少材料燃烧烟浓度。

1 硼酸锌的主要性质硼酸锌为白色或淡黄色结晶粉末,是一种多功能添加剂,具有阻燃、成炭、抑烟、抑阴燃和防止生成熔滴等多种效能,并且具有低毒、价廉、透明度高和不易沉淀等特性。

它的分子式通常为2ZnO·3B2O3·7H2O 或2ZnO·3B2O3·3.5H2O。

在已经面市的各种不同结构的硼酸锌水合物中,因为2ZnO·3B2O3·3.5H2O具有较高的脱水温度,在250℃以上仍然保留结晶水,因此具有较高的商业价值。

研究表明低水合硼酸锌作为添加剂加入聚合物中,失去结合水的温度要比不是低水合物的温度要高,所以目前商品级的硼酸锌就是2ZnO·3B2O3·3.5H2O。

另外,专利中制备了一种硼酸锌,它的分子式为4ZnO·B2O2·H2O,该种新的水合硼酸锌的脱水温度已经达到了415℃。

2 硼酸锌的制备工艺2.1 传统硼酸锌的制备2.1.1 硼酸中和法1)硼酸-氢氧化锌法2Zn(OH)2+6H3BO3=2ZnO·3B2O3·3.5H2O+7.5H2O此法将硼酸和氢氧化锌按一定的比例投入反应器,控制一定的固液比,于90-100℃下反应5-7h。

该路线的优点就是产品单一、无三废、硼酸的利用率较高。

而该法的缺点是所需氢氧化锌需要现场制备,因此不可避免地产生了副产物和废水。

2)硼酸-氧化锌法2ZnO+6H3BO3=2ZnO·3B2O3·3.5H2O+5.5H2O此法的制备条件和硼酸-氢氧化锌法差不多,并且消除了硼酸-氢氧化锌法带来的麻烦,具有工艺简单、工序少、产品单一等优点,母液可以直接循环使用;但是该法的硼酸和氧化锌的价格都比较高,所以成本比较高。

2.1.2 硼酸盐-锌盐法美国硼砂与化学品公司在专利中就此法报道了有10多条原料路线,下面是其中二条使用较为普遍的路线。

3.5ZnSO4+3.5Na2B4O7+0.5ZnO+10H2O=2(2ZnO·3B2O3·3.5H2O)+3.5Na2SO4+2H3BO3此法硼砂、锌盐原料易得,成本较低,在粒度控制上有一定的优势;但是该法的缺点是反应条件比较苛刻。

硼砂是强碱弱酸盐,使得体系溶液显碱性,锌以氢氧化锌微溶物形式存在,使得复分解反应速度减慢,反应时间延长,在一定程度上增加了能耗,提高了产品成本。

另外,此方法生成硼酸和硫酸钠两种副产物,要将两种副产物分离出来,母液循环使用,处理工序相当繁杂。

从以上3种制备硼酸锌的路线来看,由于硼酸-氢氧化锌法所用的氢氧化锌需要现场制备,实际生产中需要增加氢氧化锌制备工序,使得该法生产的步骤增多,增加了成本,故该路线现在已经基本不用。

至于硼酸-氧化锌路线,使用的氧化锌和硼酸比较贵,在市场上没有竞争力。

工业生产一般使用硼砂-硫酸锌复分解法,该法虽存在缺点,但由于原料易得,成本较低,各生产厂家和研究单位更倾向于用该法进行生产和研究。

2.2 超细硼酸锌的制备硼酸锌阻燃剂粉体的粒径过大会在基材中分散不理想,添加量高时会恶化材料的使用性能。

为了改善硼酸锌在基材树脂中的分散性,必须使其粒径较小及粒径分布较窄。

故阻燃剂细微化,甚至纳米化,既可增大阻燃剂与材料的接触面以提高相容性,还可降低阻燃剂的用量。

目前国外对硼酸锌的合成和应用已经达到了一定的水平,1990年报道的美国硼砂公司的硼酸锌新产品是平均粒径为2-4μm;1992年,硼砂公司又报道了一种硼酸锌新产品,其失水温度为413℃(比标准硼酸锌约高110℃),因而可用于加工温度极高的工程塑料,如聚酮、砜和聚醚亚胺等。

Alcan化学品公司开发的Flamtard Z10粒径为1.0μm,是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)良好的余火消除剂;Flamtard Z15粒径更小,为0.6μm,可用于高透明制品。

中国现在所生产的硼酸锌的粒径一般为2-8μm,还不能达到国外的水平,所以对硼酸锌进行超细化研究日趋重要起来。

武汉大学将氧化锌和硼酸混合均匀,物质的量比为1:3,加入反应容器,加入水的量为氧化锌和硼酸总质量的0.01%-60.00%,然后搅拌配制成流变态,再放入密闭容器在60-100℃温度下保温6-12h,冷至室温取出产物,在120-140℃烘干即可。

此法制备过程不需要过滤,也不需要水洗,反应产率高。

上海安亿纳米材料有限公司用硼砂、硫酸锌和氧化锌按一定的配比,加入一定质量的水后,搅拌成流变态。

在所获得的产品中加入表面活性剂,在60-100℃下恒温3-5h,冷至室温后,过滤水洗。

加入的表面活性剂是含锆表面活性剂或硅烷表面活性剂,用量为硼砂、硫酸锌和氧化锌总量的0.01%-3.00%。

胡云楚发明了一种固相反应制备纳米硼酸锌的方法。

将氧化锌和硼酸分别磨成微米级,然后按照一定的比例,加入总量的1%-5%的硬脂酸钠、硅烷等表面活性剂或偶联剂,然后进行球磨或真空球磨,最后得到了纳米级的硼酸锌。

还有人研究了用水热法制备形貌可控的颗粒状、棒状和针状的低水合硼酸锌和用溶剂热改性法制备硼酸锌,均得到了改性良好的产品。

2.3 高温固相反应制备硼酸锌高温固相反应制备硼酸锌的研究目前进行得比较少。

通过高温固相反应制得的硼酸锌是不含结晶水的,所以阻燃效果可能会下降,但是根据硼酸盐的阻燃机理,应该还是具有一定的阻燃效果。

HubertHuppertz 等通过研究发现,在高温或者是高压的条件下,ZnO-B2O3体系中有4或5种不同结构的硼酸锌存在,分别为:α-ZnB4O7,偏硼酸锌Zn4O(BO2)6或ZnB2O4,Zn3(Bo3)2或Zn5B4O11,ZnB6O10(可能存在,因为在1949年的调查研究中,说明了不可能存在这种物质)和微孔硼酸锌Zn4o(BO3)2。

高温固相反应制备硼酸锌的研究国外进行得比较早。

在20世纪90年代初期,日本就有专利报道说,用1 mol的氧化锌(锌的氢氧化物、碳酸锌或活性锌)平均粒径≤0.1μm,和1.0-1.5 mol的硼酸或三氧化二硼于700-900℃高温中反应1-6h,可以制得硼酸锌。

近几年来,中国也有人开始对高温固相反应制备硼酸锌进行了研究。

J.B。

Chang等用纳米锌粉和三氧化二硼,加入二者总质量的10%的硝酸银、作为助熔剂和催化剂,在氩气氛围和密封的石英管中加热到500℃保温1h,制备子纳米管状的ZnB4O7。

Xuean Chen等用氧化铅、氧化锌和硼酸,其中氧化铅作为催化剂,在800℃下的铂坩埚中保温2d,然后严格控制降温速度,合成了能够作为发光材料的Zn3(BO3)2。

高温固相反应一般需要加入助熔剂,其目的主要是用来降低体系的熔融温度。

对助熔剂的要求就是熔融时粘度低,能阻止生成的产物分解。

助熔剂一般可以选用碱金属硫酸盐、卤化物、碳酸盐和硝酸盐等。

从以上的文献分析来看,用高温固相反应制备硼酸锌,得到的硼酸锌的化学组成可能有多种。

要制备出预先所要求的那种化学组成硼酸锌是比较困难的,也是制备过程中的关键技术。

另外发现,制备硼酸锌都不是在一般的常温常压下、短短几个小时反应就能完成的,要么是在高压下,要么需要气氛保护,要么就是反应时间长达几天或几周。

所以寻找一种好的助熔剂,使反应能够在低温低压下进行是很重要的。

3 硼酸锌的阻燃机理硼酸盐的阻燃作用主要来自以下几个方面:1)能形成玻璃态无机膨胀涂层;2)能促进成炭;3)能阻碍挥发性可燃物的逸出;4)能在高温下脱水,具有吸热、发泡及冲稀可燃物的功效。

水合硼酸锌的阻燃机理是:当温度高于300℃时,硼酸锌热分解,释放出结晶水,起到吸热冷却作用和稀释空气中氧气的作用。

另一方面,在高温下硼酸锌分解生成B2O3(若材料中含有氯或溴时还生成ZnX2,ZnOX。

X为Cl或Br),附着在聚合物的表面上形成一层覆盖层,此覆盖层可抑制可燃性气体产生,也可阻止氧化反应和热分解作用。

此外,在含卤材料中,燃烧时还产生BX3,BX3与气相中的水作用生成HX,在火焰中有卤素原子游离基生成,该游离基能阻止羟基游离基的链反应,从而起到阻燃作用。

4 硼酸锌的协效作用和用途4.1 硼酸锌的协效作用在无机阻燃剂中,氢氧化铝具有阻燃、消烟、填充3种功能,因其不挥发、无毒,又可与多种物质产生协同阻燃作用,被誉为无公害的无机阻燃剂,但是氢氧化铝在使用时通常需要加入50%(质量分数)以上才能显示很好的阻燃效果。

氢氧化镁和氢氧化铝的情况一样,这样就会由于大量添加使基材树脂加工性能变差,力学性能损失较大。

三氧化二锑是卤素阻燃剂必不可少的协同剂,但是单独使用时阻燃作用很小。

硼酸锌由于具有较高的脱水温度(大于300℃),超过大多数的聚合物的分解温度,可以全部或部分代替三氧化二锑用于热固性聚酯配方中,降低了使用成本,也可以与氢氧化铝、氢氧化镁和磷系阻燃剂产生良好的协效作用,从而减少了它们的添加量,降低了它们对基材加工性能的影响。

赵伟等研究硼酸锌与氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、氯化石蜡在低密度聚乙烯的阻燃中的协效作用,发现硼酸锌无论是与无卤阻燃体系复配还是与有卤阻燃体系复配,都能达到很好的阻燃效果,并且减少了其他阻燃剂的用量,改善了材料的加工性能。

另外,林晓丹等也研究了硼酸锌在膨胀型阻燃聚丙烯中的协同阻燃机理,从而说明了硼酸锌与氢氧化镁、氢氧化铝等复配,能达到很好的阻燃目的。

4.2 硼酸锌的用途低水合硼酸锌根据其特性,主要应用于高层建筑的橡胶制品的配件、电梯、电缆、电线、塑料护套、临时建筑、军用制品、塑料、电视机外壳和零部件、船舶涂料及合成纤维等。

另外,硼酸锌在防腐领域也具有独特的防腐性能和强有力的性价比,可作为多功能无机防锈颜料代替有毒物铅、铬防锈颜料。

它在金属表面释放出硼酸根离子,吸附金属表面的亚铁离子,在空气中氧的作用下氧化成铁离子,与硼酸根离子生成不溶性的稳定、致密、钝化的复合盐膜,以阻止金属生锈。

David M,Schuber也研究了硼酸锌作为多功能防腐蚀颜料的作用机理和作为涂料在各个领域的应用。

研究发现硼酸锌还能用作陶瓷的强助熔剂,适合低温快烧工艺。

坯、釉中引入硼酸锌可改善泥浆性能、釉烧成温度,显著提高产品的质量。

此外,通过高温固相反应制备得到的硼酸锌,目前研究得比较多的就是能够用作发光材料的Zn3(BO3)2。

因此硼酸锌的应用范围越来越广阔,并伴随着对其在新的领域的研究和开发,一些无可替代的优越性也被展现出来。

5 总结中国硼资源丰富,但是硼酸锌阻燃剂的合成和应用仍处于开发阶段。

目前国外的低水合硼酸锌已经基本达到纳米化,所以中国应该加强纳米硼酸锌的制备和研究,争取赶上国外的发展步伐。

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