超细硼酸锌的制备是怎样的?


超细硼酸锌的制备是怎样的?

锌是一种环保型无卤阻燃剂,无毒、水溶性低、热稳定性高、粒径小、比重小、分散性好。作为一种阻燃剂,广泛应用于塑料、橡胶、涂料等领域。那么超细硼酸锌的制备是怎样的?

硼酸锌

超细硼酸锌的制备是怎样的?

锌硼酸阻燃粉粒径过大时,在基料中分散不好,添加量高时,材料的使用性能变差。为了提高硼酸锌在基础树脂中的分散性,需要使其粒径更小,粒径分布更窄。因此,阻燃剂的细化甚至纳米化不仅可以增加阻燃剂与材料的接触面积,提高相容性,而且可以减少阻燃剂的用量。国外硼酸锌的合成和应用已达到一定水平。1990年,美国硼砂公司报道的硼酸锌新产品平均粒度为2-4微米。

我国生产的硼酸锌粒度一般为2-8微米,达不到国外水平。因此,超细硼酸锌的研究日益重要。

武汉大学将氧化锌和硼酸混合均匀,摩尔比为1:3,加入到反应容器中,水量为氧化锌和硼酸总质量的0.01%-60.00%。然后搅拌制成流变液,放入密闭容器中,在60-100保温6-12小时,冷却至室温,取出产品,在120-140下干燥。该方法的制备过程无需过滤或水洗,反应收率高。

胡发明了一种固态反应制备纳米硼酸锌的方法。将氧化锌和硼酸分别研磨至微米级,然后按一定比例加入占总量1%-5%的表面活性剂或偶联剂如硬脂酸钠、硅烷,然后球磨或真空球磨,得到纳米级硼酸锌。

还有人研究了水热法制备形貌可控的颗粒状、棒状和针状硼酸锌,以及溶剂热改性法制备硼酸锌,都得到了很好的改性产物。

硼酸锌的阻燃机理是什么?

硼酸锌的阻燃作用主要来自以下几个方面:

(1)可以形成玻璃状无机膨胀型防火涂料;

(2)它能促进焦炭形成;

(3)能阻碍挥发性可燃物的逸出;

(4)可高温脱水,有吸热、发泡、稀释可燃物的作用。水合硼酸锌的阻燃机理是:温度高于300时,硼酸锌热分解,释放出结晶水,起到吸热降温和稀释空气中氧气的作用。另一方面,硼酸锌在高温下分解产生B2O3(如果物料中含有氯或溴,也会产生ZnX2和ZnOX)。X Cl或Br)附着在聚合物表面形成覆盖层,可以压制可燃气体的产生,防止氧化反应和热分解。此外,在含卤素的材料中,BX3在燃烧过程中产生,并且BX3在气相中与水反应生成HX。在火焰中产生卤原子自由基,可以阻止羟基自由基的链式反应,从而起到阻燃作用。

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