超細(xì)硼酸鋅的制備是怎樣的？

鋅是一種環(huán)保型無鹵阻燃劑，無毒、水溶性低、熱穩(wěn)定性高、粒徑小、比重小、分散性好。作為一種阻燃劑，廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、涂料等領(lǐng)域。那么超細(xì)硼酸鋅的制備是怎樣的？

超細(xì)硼酸鋅的制備是怎樣的？

鋅硼酸阻燃粉粒徑過大時(shí)，在基料中分散不好，添加量高時(shí)，材料的使用性能變差。為了提高硼酸鋅在基礎(chǔ)樹脂中的分散性，需要使其粒徑更小，粒徑分布更窄。因此，阻燃劑的細(xì)化甚至納米化不僅可以增加阻燃劑與材料的接觸面積，提高相容性，而且可以減少阻燃劑的用量。國(guó)外硼酸鋅的合成和應(yīng)用已達(dá)到一定水平。1990年，美國(guó)硼砂公司報(bào)道的硼酸鋅新產(chǎn)品平均粒度為2-4微米。

我國(guó)生產(chǎn)的硼酸鋅粒度一般為2-8微米，達(dá)不到國(guó)外水平。因此，超細(xì)硼酸鋅的研究日益重要。

武漢大學(xué)將氧化鋅和硼酸混合均勻，摩爾比為1:3，加入到反應(yīng)容器中，水量為氧化鋅和硼酸總質(zhì)量的0.01％-60.00％。然后攪拌制成流變液，放入密閉容器中，在60-100保溫6-12小時(shí)，冷卻至室溫，取出產(chǎn)品，在120-140下干燥。該方法的制備過程無需過濾或水洗，反應(yīng)收率高。

胡發(fā)明了一種固態(tài)反應(yīng)制備納米硼酸鋅的方法。將氧化鋅和硼酸分別研磨至微米級(jí)，然后按一定比例加入占總量1％-5％的表面活性劑或偶聯(lián)劑如硬脂酸鈉、硅烷，然后球磨或真空球磨，得到納米級(jí)硼酸鋅。

還有人研究了水熱法制備形貌可控的顆粒狀、棒狀和針狀硼酸鋅，以及溶劑熱改性法制備硼酸鋅，都得到了很好的改性產(chǎn)物。

硼酸鋅的阻燃機(jī)理是什么？

硼酸鋅的阻燃作用主要來自以下幾個(gè)方面：

（1）可以形成玻璃狀無機(jī)膨脹型防火涂料；

（2）它能促進(jìn)焦炭形成；

（3）能阻礙揮發(fā)性可燃物的逸出；

（4）可高溫脫水，有吸熱、發(fā)泡、稀釋可燃物的作用。水合硼酸鋅的阻燃機(jī)理是：溫度高于300時(shí)，硼酸鋅熱分解，釋放出結(jié)晶水，起到吸熱降溫和稀釋空氣中氧氣的作用。另一方面，硼酸鋅在高溫下分解產(chǎn)生B2O3（如果物料中含有氯或溴，也會(huì)產(chǎn)生ZnX2和ZnOX）。X Cl或Br）附著在聚合物表面形成覆蓋層，可以壓制可燃?xì)怏w的產(chǎn)生，防止氧化反應(yīng)和熱分解。此外，在含鹵素的材料中，BX3在燃燒過程中產(chǎn)生，并且BX3在氣相中與水反應(yīng)生成HX。在火焰中產(chǎn)生鹵原子自由基，可以阻止羥基自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，從而起到阻燃作用。