环保型无机阻燃剂硼酸锌概况
无机阻燃剂硼酸锌及其协同效应
372材料导报2008年8月第22卷专辑Ⅺ无机阻燃剂硼酸锌及其协同效应黄中柏，叶旭初，张林进(南京T业大学材料科学与工程学院，南京210009)摘要阐述了硼酸锌的制备及其阻燃机理，说明了硼酸锌在起阻燃作用时，具有冷却、稀释、隔离、抑制链反应的作用。
并详细叙述了硼酸锌在作助剂的情况下，分别在不同体系中的协同效应。
最后，对硼酸锌的前景进行了展望。
关键词硼酸锌机理制备协同效应I nor gani c Fl am e R et ar da nt of Z i nc B or at e a nd I t s Syner gi s t i c E f f ectH U A N G Z hongbai，Y E X uc hu，Z H A N G L i nj i n(School of M at er i al S c i e nce and Engi nee ri ng，N a nj i ng U ni ve r si t y of Technol ogy，N am i ng210009)A bs t ract T h e paper des cr i b es t he m echani s m a nd t he pr epa r at i on of zi n c borat e．I t expl ai ns t hat t he zi n c bo—r at e has coo l i ng，di l ut i on and se gr e gat i onef fec t．W he n i t i s used as a fi r e r et ar dant addi t i ve i n di f f er ent f l am e r e t ar d ant sys t e m s，t he zi n c borat e s ho w s t he syne r gi st i c ef f ect．A t l ast，the paper pr op ose s t he de vel opi ng t r en ds of zi nc bor a t e i n t he fut ure．K ey w or ds zi nc borat e，m e chani sm，pre para t i on，synergi st i c ef f ect0引言随着人们对健康及环境的日益重视，对燃烧时所产生的烟雾的危害性也有了新的认识，在个别发达国家的一些塑料制品中已开始禁用卤素阻燃剂[1|，而目前国内80％以上的阻燃剂为卤素阻燃剂[2]。
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。
新型陶瓷化硼酸锌在阻燃增强尼龙中的应用研究
新型陶瓷化硼酸锌在阻燃增强尼龙中的应用研究随着人们对环境安全和生命健康的重视，阻燃材料在工业、建筑、电子等领域的应用愈加广泛。
尼龙作为一种重要的工程塑料，其阻燃性能的提升一直是研究的热点。
本文将介绍一种新型陶瓷化硼酸锌在阻燃增强尼龙中的应用研究。
一、硼酸锌的阻燃机理硼酸锌是一种典型的无机阻燃剂，其阻燃机理主要有以下几个方面：1. 水解反应：硼酸锌在高温下发生水解反应，产生氢氧化锌和硼酸等反应产物，使尼龙表面形成一层保护膜，防止火焰的蔓延。
2. 化学吸热：硼酸锌在燃烧过程中，通过吸收热量的方式使燃烧反应减缓或停止。
3. 热稳定性：硼酸锌具有很好的热稳定性，可以抵御高温下的氧化反应，从而防止尼龙的热分解。
二、陶瓷化硼酸锌的改性研究为了进一步提高硼酸锌的阻燃性能，研究人员将硼酸锌与陶瓷材料复合，形成了一种新型的阻燃剂——陶瓷化硼酸锌。
陶瓷材料具有很高的热稳定性和耐热性，可以有效地抵御高温下的氧化反应。
将陶瓷材料与硼酸锌复合，可以提高硼酸锌的阻燃效果，并且能够减少硼酸锌在燃烧过程中的副产物，降低环境污染。
研究表明，陶瓷化硼酸锌与普通硼酸锌相比，具有更高的阻燃效果和更好的热稳定性。
在尼龙中的应用，可以显著提高尼龙的阻燃性能。
三、陶瓷化硼酸锌在阻燃增强尼龙中的应用研究为了探究陶瓷化硼酸锌在尼龙中的应用效果，研究人员将其添加到尼龙中，制备出了一种新型的阻燃增强尼龙材料。
研究表明，陶瓷化硼酸锌可以显著提高尼龙的阻燃性能和力学性能。
在添加量为10%时，陶瓷化硼酸锌可以使尼龙的极限拉伸强度提高32.6%，断裂伸长率提高26.7%。
此外，陶瓷化硼酸锌还可以改善尼龙的热稳定性和耐热性。
在高温环境下，陶瓷化硼酸锌可以有效地抵御氧化反应，防止尼龙的热分解，从而延长尼龙的使用寿命。
四、结论陶瓷化硼酸锌是一种新型的阻燃剂，在尼龙中的应用可以显著提高尼龙的阻燃性能和力学性能，同时还可以改善尼龙的热稳定性和耐热性。
因此，陶瓷化硼酸锌在工程塑料领域的应用前景非常广阔，值得深入研究和推广。
硼酸锌
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。
耐高温2335硼酸锌阻燃剂的合成
耐高温2335硼酸锌阻燃剂的合成一、2335硼酸锌阻燃剂的特性1. 耐高温性能好：2335硼酸锌在高温下依然保持稳定，能够有效地保护基体材料不受燃烧或熔化。
2. 阻燃效果佳：2335硼酸锌在材料中添加后，能够有效地抑制燃烧过程，降低火灾事故的发生。
综合上述特性，2335硼酸锌阻燃剂的研究与开发具有重要的意义。
目前，2335硼酸锌阻燃剂的合成方法主要包括溶液共沉淀法、化学共沉淀法、水热法等。
以下将介绍其中一种常用的合成方法——溶液共沉淀法。
1. 实验步骤：（1）将适量的氢氧化锌和硼酸分别溶解在水中，得到Zn(OH)2和H3BO3的溶液。
（2）将两种溶液缓缓混合，同时搅拌，并保持温度在60-70℃附近。
（3）缓慢加入碳酸氢铵溶液，继续搅拌，并保持温度恒定。
（4）沉淀生成后，用冷水加速冷却，然后进行过滤分离。
（5）将沉淀洗涤至中性，然后在60-70℃的恒温烘箱中干燥，得到2335硼酸锌阻燃剂。
（1）控制溶液的温度在60-70℃之间，过高或者过低都会影响沉淀的生成。
（2）混合溶液的搅拌速度要适中，过快会导致溶液气泡较多，影响沉淀的生成。
（3）过滤分离时要注意避免沉淀的损失，操作要轻柔。
通过溶液共沉淀法合成2335硼酸锌阻燃剂，可以得到纯度较高、颗粒均匀的产物，具有良好的应用性能。
三、相关研究进展随着人们对环保材料的追求，2335硼酸锌阻燃剂的研究也得到了越来越多的关注。
目前，国内外学者对2335硼酸锌阻燃剂的合成方法、性能评价及应用领域等方面展开了广泛的研究。
1. 合成方法改进：有学者提出了利用微波辐射技术、固相合成法等新的合成方法，以提高产物的纯度和颗粒均匀度。
2. 性能评价研究：通过对2335硼酸锌阻燃剂的热稳定性、力学性能、阻燃性能等方面进行深入研究，为其在高分子材料中的应用提供了更多的理论支持。
3. 应用领域拓展：2335硼酸锌阻燃剂在聚合物材料、涂料、橡胶制品等领域都有着广阔的应用前景，相关的应用研究也得到了广泛的关注。
无机添加型阻燃剂低水合硼酸锌的制备
阻燃剂低水合硼酸锌的制备及成分分析一、实验目的1了解低水合硼酸锌的性能和用途。
2掌握用氧化锌制备低水合硼酸锌的原理和方法。
二、实验原理1.主要性质和用途低水硼酸锌（low hydrate zinc borate）的商品名称为非法Firebrake ZB。
本品系白色细微粉末，分子式2ZnO·3B2O3·3.5H2O，相对分子质量436.64，平均粒径2~10μm，相对密度2.8。
它是一种无机添加型阻燃剂，具有热稳定好，既能阻燃、又能消烟并能灭电弧等特点。
其中最突出的特点是在35℃高温下，仍保持结晶水，这一温度高于多数聚合物的加工温度，这样拓宽了ZB使用范围。
ZB的折射率为1.58，此值与多数聚合物折射率相近，因此树脂经阻燃剂处理后仍然保持其透明度。
在多数情况下，ZB可有效的单独作阻燃剂使用，但由于它与氯、氢、氧化锑及氢氧化铝等都有协同反应，因此复合使用效果更好。
它与国内使用的阻燃剂氧化锑相比，具有廉价、毒性低、发烟少、着色度低等许多优点。
ZB已被广泛用于许多聚合物，如PVC薄膜、墙壁涂料、电线电缆、输送皮带、地毯、汽车装潢、帐篷材料、纤维制品等阻燃。
2.制备原理和方法低水合硼酸锌工业生产方法主要有：硼砂—锌盐合成法；氢氧化锌—硼酸合成法；氧化锌—硼酸合成法。
氧化锌硼酸合成法和另外两种方法相比，具有工艺简单、易操作、产品纯度高等优点，母液可循环使用，无三废污染等。
实验室制备低水合硼酸锌一般采用这种方法，其化学反应方程式为：ZnO+H3BO3→2ZnO·3B2O3·3.5H2O+H2O三、主要仪器和药品四口烧瓶（250ml）、烧杯（250ml、500ml）、温度计（0~100℃）、抽滤瓶（500ml）、布氏漏斗、真空泵、电动搅拌机、电热鼓风干燥箱等。
硝酸锌(化学纯试剂)、氢氧化钠(化学纯试剂)、氧化锌（化学纯试剂）、硼酸（化学纯试剂）、蒸馏水。
四、实验内容量取40ml水加入四口烧瓶中，搅拌下加入27.5g硼酸，待溶解后再加入12.5g氧化锌，并不断搅拌，加热升温至80~90℃，反应3~4h。
硼酸锌 成炭作用
硼酸锌成炭作用
硼酸锌是一种阻燃剂，在高温中能与塑料发生脱水，隔绝阻燃效果，和二乙基次膦酸铝、次磷酸铝等一样，具有很好的无机无卤阻燃效果。
它可以作为聚乙烯PE、EVA、聚丙烯PP、聚苯乙烯、环氧树脂、PVC、增强聚酰胺、天然橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、氯丁橡胶、纸张、纤维织物、装饰板、地板革、壁纸、地毯、陶瓷釉料、涂料、电线电缆等领域的阻燃剂。
关于硼酸锌的成炭作用，它在材料燃烧时有助于生成多孔炭层，且此炭层能为三氧化二硼所稳定。
在高聚物燃烧温度下，硼酸锌还可与氢氧化铝生成类似玻璃、陶瓷的硬质多孔残渣，有利于隔热和阻止空气扩散进入材料内部。
以上内容仅供参考，建议查阅关于硼酸锌的专业书籍或者咨询相关化学专家获取更全面和准确的信息。
硼酸锌_精品文档
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（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。
硼系阻燃剂
一、概述
硼系阻燃剂是最早使用的阻燃剂之一，亦是重要的无机阻燃剂，其特点为热稳定性好，毒性低，消烟，与其它阻燃剂复配效果良好，添加后明显减少材料燃烧烟浓度，与含卤类阻燃剂，三氧化二锑复配效果明显，广泛应用于PVC电缆、PE、EVA、PET、PBT、尼龙、不饱和聚酯、环氧树脂、聚酰亚胺及各种防火涂料中.
二、性能指标：
项目
规格
三氧化二硼（B2O3）%
45～48
氧化锌（ZnO）%
37.5～40.0
灼烧减重%
13.5～15.5
脱结晶水温度℃
பைடு நூலகம்250～300
平均粒径D50 um
3~5
水份%
≤1.0
备注：符合欧盟RoHS指令。
三、应用范围：
应用于PVC电缆料、PP、PE、EVA、不饱和聚酯，环氧树脂、天然橡胶、合成橡胶、氯丁橡胶、膨胀性防火涂料及堵料……等。
超微细硼酸锌(FB)
细微之处见真情，纳米改性两相亲！超微细硼酸锌（FB ）产品性能：硼酸锌(Zinc Barate)，简称FB 阻燃剂，分子式2zno．3B2o3．3.5H2O，分子量：434.5，比重：2.36，折光率：1.580-1.599，外观为白色粉末，不溶于水和一般有机溶剂，熔解温度大于570℃，是无毒、无味、无腐蚀和刺激性的无机阻燃剂，具有阻燃、抑烟、促进成碳和防止熔滴等功能，超细硼酸锌由于粒度小、比重小、分散性好的特点，是目前避免二次污染最理想的高效无卤环保阻燃产品。
技术指标：项目指标外观白色粉末氧化硼(B 2O 3)%45.0－48.0氧化锌(ZnO)%37.0-40.0灼烧失重%13.5－15.5外表水%≤ 1.0D50（平均粒度）3-5um 阻燃机理：1、硼酸锌受热至300℃以上，即释放出结晶水，吸收大量热能，降低燃烧面温度。
2、释放出的水分，稀释空气中的氧，抑制灼烧反应。
3、最终生产的B 2O 3玻璃状薄膜，覆盖于聚合物上，起隔热阻氧的作用。
4、与有机卤化物复配，在燃烧温度下，FB 分解并与卤素生成ZnX 2、ZnX、H 3BO 3(X＝C1、Br)覆盖于燃烧物表面，隔绝了空气。
并且BX 3在燃烧时，放出的HX 对阻止高活性自由基之间的链锁反应有催化作用，从而达到比单用FB 更好的阻燃效果。
产品用途：1、广泛用于橡胶和PVC、ABS 等塑料、氯化聚乙烯、化纤、涂料、油漆、篷布等行业中，如：阻燃酚醛塑料、阻燃涂料、阻燃聚氯乙烯电缆护套料、橡胶配件、电梯电缆、电缆塑料护套、电器塑料、地毯、电视机外壳、船舶涂料和纤维织物中。
2、它与氢、溴、氧化锑及氢氧化铝都有协同效应，可代替有毒的三氧化二锑。
3、可有效的单独做阻燃剂使用，可降低硼盐类引发的毒性，同时可保持高活性。
中国硼酸锌阻燃剂行业研究报告
中国硼酸锌阻燃剂行业研究报告1. 概述硼酸锌是一种重要的阻燃剂，具有高效、无毒、环保等优点，在建筑材料、电子电器、塑料等领域得到广泛应用。
目前，中国硼酸锌阻燃剂行业发展较为迅速，已经成为全球硼酸锌阻燃剂生产和出口大国之一。
2. 市场分析（1）市场需求：随着社会经济的持续发展，人们对材料阻燃性能的要求越来越高，硼酸锌阻燃剂市场需求也将持续增长。
特别是在建筑材料、电子电器、塑料等行业需求较为旺盛。
（2）市场规模：据市场研究机构统计，2019年中国硼酸锌阻燃剂市场规模达到了30亿元左右，预计到2025年将达到50亿元以上。
（3）市场竞争：目前，中国硼酸锌阻燃剂市场竞争较为激烈，主要供应商包括阳泉煤化集团、山西平朔、江西贵溪等。
其中，阳泉煤化集团的市场份额最大。
（4）出口情况：中国硼酸锌阻燃剂出口量逐年增加，主要出口国家和地区为美国、欧洲、东南亚等。
2019年，中国硼酸锌阻燃剂出口额为约2.28亿美元。
3. 行业发展趋势（1）技术创新：硼酸锌阻燃剂的研发和生产技术将得到持续改进和创新，以满足市场对性能更高、更环保的产品需求。
（2）行业集中度提高：随着行业整合和竞争加剧，行业集中度将进一步提高。
同时，知名企业将占据更多市场份额。
（3）市场需求多元化：随着新材料、新技术的不断涌现，市场对硼酸锌阻燃剂的需求也将变得更加多元化和个性化。
（4）环保要求加强：目前，环保已经成为硼酸锌阻燃剂行业的重要发展趋势。
未来，环保要求将更加严格，行业将面临更多环保方面的挑战。
4. 总结中国硼酸锌阻燃剂行业发展迅速，市场需求巨大。
未来，随着技术创新、市场需求多元化以及环保要求加强等趋势的推动，行业将会出现新的发展机遇和挑战。
硼酸锌阻燃机理
硼酸锌阻燃机理
硼酸锌是一种常用的无卤阻燃剂，其阻燃机理主要包括以下几个方面：
1. 发生互穿效应：硼酸锌中的锌元素可以促使有机聚合物分子链发生交联和互穿，从而增加其热稳定性和热分解能力，延缓材料燃烧过程。
2. 发生酸碱中和反应：硼酸锌可以与燃烧过程中产生的酸性气体（如HCl）进行中和反应，降低燃烧产物中的酸性成分含量，减小对材料的腐蚀性和燃烧性。
3. 灭燃作用：硼酸锌本身具有一定的灭燃作用，可以吸收燃烧过程中的热量，稀释燃烧源和可燃气体，降低温度和浓度，从而抑制燃烧反应的进行。
4. 形成阻燃层：硼酸锌在燃烧过程中会形成一层稳定的阻燃层，覆盖在材料表面，可以防止火焰传播和氧气接触，减缓燃烧速度和烟雾的产生。
总体来说，硼酸锌阻燃机理是通过物理和化学相结合的方式来实现阻燃效果，通过改变材料的热稳定性、燃烧产物性质和火焰传播途径等来抑制火灾的发生和蔓延。
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。
硼酸锌阻燃剂实验报告
硼酸锌阻燃剂实验报告
实验目的：
本实验的目的是通过添加硼酸锌作为阻燃剂，研究其对材料燃烧性能的影响，并探讨硼酸锌的阻燃机理。
实验原理：
硼酸锌是一种常见的无水硼酸盐，具有良好的阻燃效果。
硼酸锌在高温下可以分解，释放出大量吸热水和粘稠液体，形成保护层，阻止火焰传播。
此外，硼酸锌还可以降低材料的燃烧速度和热释放量。
实验步骤：
1. 准备所需材料和硼酸锌阻燃剂。
2. 将硼酸锌阻燃剂按照一定比例加入到待测试材料中。
3. 对比添加硼酸锌的样品与未添加硼酸锌的样品进行燃烧实验。
4. 观察和记录样品的燃烧过程、燃烧时间和燃烧特征。
5. 分析不同样品的燃烧性能差异，并对硼酸锌的阻燃机理进行总结。
实验结果与分析：
经过对比实验，观察到添加硼酸锌的样品在燃烧过程中燃烧时间明显延长，燃烧速度减慢，并产生较少的烟雾和有害气体。
与未添加硼酸锌的样品相比，添加硼酸锌的样品表现出更好的阻燃性能。
这是由于硼酸锌分解时会产生大量吸热水和粘稠液体，形成一层保护层覆盖在材料表面，阻止火焰的传播。
此外，硼酸锌还
可以降低材料的燃烧速度和热释放量，进一步减少火灾扩散的可能性。
结论：
通过添加硼酸锌作为阻燃剂，可以显著提高材料的阻燃性能。
硼酸锌能够形成吸热保护层，降低燃烧速度和热释放量，有效阻止火焰传播。
因此，硼酸锌在工业生产中具有广泛的应用前景，可以提高材料的防火安全性能。
低水合硼酸锌的阻燃机理与应用
. 在无机阻燃剂中 , 三氧化二锑消耗量较大 , 但
因其不能抑烟又具有一定的毒性, 因而其使用受到 一定的限制 . 目前 , 阻燃技术出现了非锑化趋向 , 能 部分或全部取代三氧化二锑的阻燃 剂主要有硼酸 锌、 锡酸锌、 钼化 合物等
[ 2]
. 据统计, 发生火灾造成
的死亡事故中, 80 % 以上是材料燃烧产生的浓烟和 有毒气体造成的 . 因此 , 阻燃剂除应具有优良的阻燃 效果外 , 低毒、 低烟也是其必不可少的性能 . 硼酸锌作为一种环保无机阻燃剂 , 具有无毒、 无 污染、 阻燃及抑烟的优良 性能, 特别 低水合硼酸锌 ( 2ZnO 3B2 O3 3 . 5 H 2 O) 问世后, 逐步得到了广泛 应用. 硼酸锌与其他阻燃剂 ( 三氧化二锑、 氢氧化铝 等 ) 复配使用 , 可显著地提高其抑烟、 阻燃性能, 有 着良好的市场前景
成的碳化物中含有原来 80 % 的硼及 62 % 的锌, 锌催 化 PVC 脱氯化氢 , 使 PVC 交联成碳层, 2ZnO 3B2 O3 M echan ism and App lication of 2ZnO
3B2 O3
3 5H2 O as F ire Re tardan t
SONG Zhen xuan
[ 8]
3 . 5H 2O 与含卤素材料 如含溴的聚酯、 尼龙、 环氧 树脂可起协同增效阻燃作用
[ 10 ]
; 它在非卤烯、 苯乙烯、 聚氯乙烯、 环氧树脂、 丙烯酸酯、 合成橡胶中与氢氧化铝也能起 协同阻燃抑烟作用 , 并可提高填充料的性能 , 抑制滴 落, 提高其机械性能 . 2ZnO 3B 2O 3 3 . 5H 2 O 与 Sb2O 3 和 A l( OH ) 3 同时复配 , 可降低 Sb2O 3 的用量, 而阻 燃效果 更好. 因此在 不饱和聚 酯、 环 氧树脂、 PBT、 PET、 PA、 聚砜、 聚苯醚、 乙烯 - 醋酸乙烯共聚物、 乙 HX+ H # H 2 + X 烯丙烯酸 酯共聚 物、 聚 乙烯、 ABS 、 聚氨酯、 聚 碳酸 酯、 EPDM 、 丙烯酸中甚为广用 . 在硅橡胶、 电缆料含 硅聚合物中单一 2ZnO 3B2 O3 3 . 5H 2 O 本身就是一 种优良的阻燃抑烟剂 参
无水硼酸锌行业报告
无水硼酸锌行业报告一、行业概况。
无水硼酸锌是一种重要的无机化合物，具有阻燃、抗菌、抗氧化等多种优良性能，被广泛应用于塑料、橡胶、涂料、润滑油等领域。
随着全球经济的快速发展和人们对产品性能要求的不断提高，无水硼酸锌市场需求不断增加，市场潜力巨大。
二、市场需求分析。
1. 塑料行业。
无水硼酸锌在塑料行业中的应用主要体现在阻燃剂方面。
随着人们对塑料产品阻燃性能要求的提高，无水硼酸锌在塑料行业中的市场需求也在不断增加。
据统计，全球塑料行业对无水硼酸锌的需求量每年以10%以上的速度增长。
2. 橡胶行业。
无水硼酸锌在橡胶制品中的应用也十分广泛，主要用于提高橡胶制品的抗老化性能和耐磨性能。
随着汽车、轮胎、工程机械等行业的快速发展，对橡胶制品的需求也在不断增加，从而带动了对无水硼酸锌的市场需求。
3. 涂料行业。
无水硼酸锌在涂料行业中主要用作防腐剂和防霉剂，随着建筑、汽车、船舶等行业的发展，对涂料产品的需求也在不断增加，从而推动了对无水硼酸锌的市场需求。
三、市场竞争分析。
目前，无水硼酸锌市场竞争主要集中在国内外少数大型化工企业和跨国公司之间。
这些企业在技术研发、产能规模、市场渠道等方面具有一定的优势，形成了一定的市场垄断地位。
同时，由于无水硼酸锌生产工艺复杂，生产成本较高，导致市场上的产品价格较为昂贵，这也限制了中小型企业的发展。
四、发展趋势分析。
1. 技术创新。
随着科技的不断进步，无水硼酸锌的生产技术也在不断创新。
新的生产工艺和设备的引入，使得无水硼酸锌的生产成本逐渐降低，产品质量和性能也得到了进一步提升。
2. 产品多样化。
随着市场需求的不断变化，无水硼酸锌产品也在向多样化方向发展。
除了传统的阻燃剂、抗菌剂、抗氧化剂等功能，未来还有望开发出更多新型功能性无水硼酸锌产品，以满足不同领域的需求。
3. 市场扩张。
随着全球经济一体化的进程，无水硼酸锌市场也将逐步向国际市场扩张。
目前，国内一些大型化工企业已经开始向海外市场输出无水硼酸锌产品，未来国际市场将成为无水硼酸锌行业的重要增长点。
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.。
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综合评述 环保型无机阻燃剂硼酸锌概况刘述平(中国地质科学院成都矿产综合利用研究所,四川 成都 610041) 摘要:对硼酸锌阻燃剂的性质、用途、合成工艺及产品质量进行了简要评述,并指出硼酸锌作为一种环保型无机阻燃剂具有较好的市场前景。
关键词:硼酸锌;阻燃剂;抑烟中图分类号:TQ 128 文献标识码:A 文章编号:100026532(2003)06200362041 前 言近年来,我国阻燃剂的生产得到了较快的发展,1985年国内阻燃剂总消耗量约为5000t ,至2000年市场需求上升到110000t 。
预计2010年我国阻燃剂市场需求将达150000t 以上[1]。
阻燃剂分为有机阻燃剂及无机阻燃剂。
有机阻燃剂主要包括卤系、磷系及卤—磷系阻燃剂。
无机阻燃剂主要有氢氧化铝、三氧化二锑、氢氧化镁、硼酸锌等。
我国所生产及使用的阻燃剂中,无机阻燃剂所占的比例较小。
例如,1997年我国阻燃剂生产能力约130000t ,其中无机阻燃剂仅占11.5%,而美国无机添加型阻燃剂需求量约占阻燃剂总量的87%。
在无机阻燃剂中,虽然三氧化二锑消耗量较大(如日本年消耗量达16000t ,主要作为阻燃助剂与卤系阻燃剂配合使用),但因其不能抑烟,具有一定的毒性而受到限制。
目前,阻燃技术出现了非锑化趋向[2],能部分或全部取代三氧化二锑的阻燃剂主要有硼酸锌、锡酸锌、钼化合物等。
据统计,发生火灾造成的死亡事故中,80%以上是材料燃烧产生的浓烟和有毒气体造成的。
因此,阻燃剂除应具有优良的阻燃效果外,低毒、低烟也是阻燃材料必不可少的要求。
减毒、抑烟成为上世纪80年代以来阻燃领域内最活跃的研究课题。
因此,我国有机卤系阻燃剂用量比重将逐年递减,无机阻燃剂将有较快的发展,预计其年增长率达6%[3]。
硼酸锌作为一种环保无机阻燃剂,具有无毒、无污染、阻燃及抑烟的优良性能。
特别是上世纪70年代低水合硼酸锌作为商品在美国面世后,人们对其认识不断加深,在各工业化国家作为阻燃材料逐步得到应用。
硼酸锌与其他阻燃剂(三氧化二锑、氢氧化铝等)复配使用,可显著地提高其抑烟、阻燃性能,有着良好的市场前景。
2 硼酸锌的主要性质硼酸锌为白色或淡黄色结晶粉末,具有热稳定性好、粒度细、无毒等优点,硼酸锌主要有如下几种衍生物,其分子式分别为:ZnO ・B 2O 3・2H 2O 、3ZnO ・2B 2O 3收稿日期:2003204211作者简介:刘述平(1961-),男,硕士,副研究员,主要从事有色冶金及精细化学品制备的研究工作。
第6期2003年12月 矿产综合利用M ultipurpose Utilization of M i neral Resources No .6D ec .2003・5H 2O 、2ZnO ・3B 2O 3・7H 2O 、2ZnO ・3B 2O 3・3.5H 2O在上述几种不同结构的硼酸锌中,由于2ZnO ・3B 2O 3・3.5H 2O具有较高的脱水温度,在250℃以上仍能保留结晶水,因此具有较高的商业价值。
商品级硼酸锌通常是指2ZnO ・3B 2O 3・3.5H 2O 。
2ZnO ・3B 2O 3・3.5H 2O 也被简称为低水合硼酸锌,其商品牌号为Z B -2335。
2ZnO ・3B 2O 3・3.5H 2O 分子量为434.62,理论上含B 2O 348.05%,ZnO 37.45%、H 2O 14.5%,熔点为980℃。
硼酸锌除具有阻燃性能外,还有着消烟、息灭电弧及防虫等功能,是一种性能优良的无机阻燃材料。
3 硼酸锌合成工艺及产品质量3.1 硼酸锌的主要合成工艺上世纪80年代以来,我国一些科研单位、大专院校及企业对硼酸锌的合成工艺技术进行了研究。
根据使用的原料的不同,研究开发出的合成工艺主要有氧化锌法、氢氧化锌法、硼砂—硫酸锌复分解法。
(1)氧化锌法[4]氧化锌法合成硼酸锌的反应式为:2ZnO +6H 3BO 32ZnO ・3B 2O 3・3.5H 2O +5.5H 2O将氧化锌与硼酸按一定配比投入反应器,在一定的液固比下,于90～100℃反应5～7h ,然后将其过滤、洗涤、干燥,即得硼酸锌产品。
(2)氢氧化锌法氢氧化锌法合成硼酸锌的反应式为:2Zn (OH )2+6H 3BO 32ZnO ・3B 2O 3・3.5H 2O +7.5H 2O氢氧化锌法生产硼酸锌的合成条件与氧化锌法基本相同。
(3)硼砂—硫酸锌复分解法[5]硼砂—硫酸锌复分解法合成硼酸锌的反应式为:3.5ZnSO 4+3.5N a 2B 4O 7+0.5ZnO +10H 2O 2(2ZnO ・3B 2O 3・3.5H 2O )+3.5N a 2SO 4+2H 3BO 3该法合成硼酸锌反应温度为90℃左右,合成时间约8h 。
上述三种合成方法,氧化锌法产品质量较好,氢氧化锌法需现场制备氢氧化锌原料,产品质量与氧化锌法相当。
硼砂—硫酸锌复分解法产品成本较低(较氧化锌法大约低12%)。
但该法必须将母液中的N a 2SO 4分离回收,母液才能返回使用,后续处理工序较繁杂。
目前,国内多数硼酸锌生产厂家采用硼砂—硫酸锌复分解法进行产品的生产。
3.2 硼酸锌产品的质量由于硼酸锌有多种衍生物,低水合硼酸锌产品的化学成分与其理论量常有偏差,国内硼酸锌厂家产品的化学成分往往波动较大。
一些厂家在产品成分的控制技术方面还不尽如人意。
表1列出了硼酸锌产品国内企业参考标准[4]及某多年生产硼酸锌的企业的产品质量标准,以及某外商要求的硼酸锌产品质量标准。
笔者近年来对硼酸锌的合成工艺技术进行了较系统的研究,在合成工艺技术及生产控制方法方面取得了较大的进展,积累了一些经验。
研究开发出的硼酸锌合成工艺技术,其合成时间仅需4～5h ,温度95℃左右。
采用表1 硼酸锌产品质量参考标准 %项 目ZnO B 2O 3H 2O320目筛余物国内企业参考标准(一级品)37.5±1.548.0±1.5≤0.5国内某企业标准37.5～4045～4813.5～15.5≤1.0某外商要求标准37.5±148.0±114.5±0.5≤0.15・73・第6期刘述平:环保型无机阻燃剂硼酸锌概况氧化锌法、氢氧化锌法、硼砂—硫酸锌复分解法三种合成工艺进行低水合硼酸锌的生产,其产品质量均能稳定地达到表1所示外商的质量要求。
国内电缆级硼酸锌的质量要求较高,部分电缆级硼酸锌以前需进口。
国内成功地生产出高质量的硼酸锌产品,除能增大硼酸锌的出口量外,还将结束电缆级硼酸锌的进口历史。
4 硼酸锌的主要用途及阻燃机理硼酸锌主要用于橡胶、塑料、涂料、电缆、防锈漆、纺织物的阻燃,还可用于木材及纸张的防霉、防腐、防蛀。
目前国内年消耗硼酸锌5000t 左右。
硼酸锌阻燃机理:当温度高于300℃时,硼酸锌会产生热分解放出结晶水,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B 2O 3(若材料中含有卤素时还生成ZnX 2、ZnOX 。
X 为C l 或B r ),附着在聚合物的表面上形成一层覆盖层[6]。
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BX 3,BX 3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。
硼酸锌与传统阻燃剂复配使用能显著地提高其阻燃与抑烟性能。
硼酸锌与三氧化二锑并用时制得的聚氯乙烯电缆护套,氧指数从原来的24提高到32～34[7]。
硼酸锌与三氧化二锑以(1～3)∶1比例并用于含卤树脂,不仅提高阻燃性,而且减少含卤素树脂燃烧时25%的发烟量[8]。
5 结 语高效、低烟、低毒是阻燃剂的发展方向。
随着我国阻燃标准和法规的完善,我国无机阻燃剂的市场需求将逐年增大。
硼酸锌作为一种无机阻燃剂,具有优良的阻燃、抑烟、熄灭电弧的性能,它能使物品燃烧时散发较少的有毒、有害烟气,国内在电缆、采煤输送带方面已得到大量应用。
随着在塑料、橡胶类大宗产品中的进一步推广应用,硼酸锌的需求量将得到迅速的增长。
目前,国内所产硼酸锌的粒径一般为2～8Λm ,还应加强微细粒级硼酸锌的研究开发,生产出粒径为0.5Λm 左右的硼酸锌产品,以满足用户新的需求。
参考文献:[1]沈康.我国阻燃剂生产情况一瞥[J ].阻燃材料与技术,2001(5):16～17.[2]兰兴华.锡基阻燃剂将逐步取代三氧化二锑[J ].世界有色金属,1999(4):49.[3]尹荔松,等.氧化锑 高岭土复合阻燃微粉的湿化学反应动力学及特性[J ].材料科学与工艺,2000(4):40.[4]李子彬主编.中国化工产品大全[M ].北京:化学工业出版社,1994.[5]刘少敏,等.合成低水硼酸锌(Z B -2335)新工艺研究[J ].阻燃材料与技术,1996(6):6.[6]金明淑,等.低水硼酸锌合成新工艺及其推广应用研究[J ].辽宁化工,1983(5):10.[7]洪家琏,等.低水合硼酸锌阻燃剂的合成及应用[J ].化学与粘合,1991(4):248.[8]邹盛欧.塑料阻燃剂进展[J ].现代塑料加工应用,1998(5):51.I norgan ic Flam e Retardan t -Z i nc Bora teL I U Shu 2p ing(Chengdu In stitu te of M u lti pu rpo se U tilizati on of M ineral R esou rces ,CA GS ,Chengdu ,Sichuan ,Ch ina )Abstract :T he p rop erties ,u ses ,p reparati on m ethods and p roduct qualities of flam e retardan t zinc bo rate are review ed in th is p aper .Zinc bo rate is an ino rgan ic flam e retardan t w ith envi 2・83・矿产综合利用2003年 资源开发 玄武岩作水泥原料的试验研究贺可音1,周会成1,李保录2(1.洛阳工业高等专科学校,河南 洛阳 471003;2.平顶山市润丰水泥有限公司,河南 平顶山 467047) 摘要:通过用玄武岩替代粘土作水泥原料的试验,研究科学合理地开发利用玄武岩资源,拓宽水泥生产所需的原料选取途径,以利水泥工业的可持续发展。
关键词:玄武岩;水泥原料;替代粘土中图分类号:TQ 172.4 文献标识码:A 文章编号:100026532(2003)06200392051 前 言水泥工业在建材行业居于至关重要的地位,同时又是我国资源能源消耗大的产业之一,科学合理地开发利用我国赋存的矿物资源,拓宽水泥生产所需的原料选取途径,对促进水泥工业的可持续发展具有积极的意义。