陶瓷化硼酸锌和三氧化二锑的应用对比分析

陶瓷化硼酸锌和三氧化二锑的应用对比分析

一、氧化锑简介

氧化锑是最重要的无机阻燃剂之一，单独使用的时候阻燃作用很小，但是与卤系阻燃剂并用时可以大大提高阻燃剂的效能，因此它是机会所有卤素阻燃剂中不可缺少的协效剂。尽快近年来阻燃剂无卤化呼声很高，但是由于一时找不到理想的替代品，卤素阻燃剂仍将占据阻燃剂领域主导地位相当长时间，因此氧化锑仍有一定发展空间，目前国外对其进行进行改性和包裹处理，美国、英国、瑞士等国相继开发出氧化锑阻燃母粒，广泛应用于各种塑料、合成纤维、纺织品等领域。但是由于氧化锑有毒性，因此国外替代研究一直在进行，目前能部分替代氧化锑的阻燃剂有硼酸锌、硫化锌、锡酸锌、锆化合物和钼化合物。其中国外开发出一些含锡的无机化合物，对溴和氯阻燃剂具有良好的协同作用，其阻燃剂效率与氧化锑相当，可以完全取代氧化锑在各个领用中的应用，而且毒性很低。

二、陶瓷化硼酸锌简介

硼酸锌是一种硼基阻燃剂，其化学成分为xZnOyB2O3zH2O，常根据所带结晶水的不同分为有水和无水两种，其常用等级具有以下结构：2ZnO 3B2O3 zH2 3.5H2O（Estone ZB）。硼酸锌可作为高效阻燃协效剂广泛应用于聚氯乙烯、聚烯烃、弹性体、聚酰胺、环氧树脂。可以取代三氧化二锑在某些体系中使用时表现更佳。

在含卤素系统中，Estone ZB-03与氧化锑结合使用，而在无卤系统，通常与氢氧化铝、氢氧化镁配合使用。在某些特定的应用中，硼酸锌也可以单独使用。

硼酸锌是通过：①在燃烧过程中生成卤化锌或氧化锌促进成炭剂形成；

②随着一部分B2O3的释放会形成一种稳定的成炭剂，在氢氧化镁和氢氧化铝的阻燃

体系中能促进成炭并形成陶瓷化。

三、两者应用对比

1.提高氧指数

从上图中可以看出，在其他配方一致的情况下，添加同等份数ZB、氧化锌和ZB/氧化锑（1:1混合粉）时的氧指数，1:1混合粉的作用最为突出。

2.对烟密度的影响

如图所示，添加ZB

后烟密度最低，并且

在添加3phr时的烟

密度可低至150，而

氧化锑的烟密度却

非常高，而使用ZB/

氧化锑1：1混合粉

时的烟密度也平稳

保持在250以下，所

以基于对烟密度和

氧指数的综合考虑，

ZB 和氧化锑的1:1

配比使用是最佳方

案。