Vandfri zinkborater en zinkboratforbindelse uden krystallinsk vand med den kemiske formel 2ZNO · 3B2O3. I modsætning til almindelig hydratiseret zinkborat (såsom 3,5 vandzinkborat ZB-2335), har vandfri zinkborat ikke krystallinsk vand i sin struktur, derfor har det højere termisk og kemisk stabilitet.
De vigtigste egenskaber ved vandfri zinkborat inkluderer:
Udseende: Hvidt eller lysegult pulver.
Densitet: Cirka 2,8 g/cm ³.
Smeltningspunkt: Over 980 ℃, med ekstremt høj termisk stabilitet.
Opløselighed: Uopløselig i vand og de fleste organiske opløsningsmidler, kemisk stabile.
Termisk stabilitet: På grund af fraværet af krystallinsk vand frigiver vandfri zinkborat ikke vand ved høje temperaturer, hvilket gør det velegnet til behandlingsmiljøer med høj temperatur.
Forberedelsen af vandfri zinkborat udføres normalt ved følgende metoder:
①. Kalcineringsmetode med høj temperatur: Hydreret zinkborat (såsom 3,5 vandzinkborat) kalcineres ved høj temperatur for at fjerne krystalvand og opnå vandfri zinkborat.
②. Direkte syntesemetode: vandfri zinkborat syntetiseres direkte ved at reagere zinkoxid (ZnO) og borsyre (H3BO3) ved høj temperatur.
Den flammehæmmende mekanisme for vandfri zinkborat svarer til den hydratiserede zinkborat, hovedsageligt inklusive følgende aspekter:
①. Dækningseffekt: Under høj temperatur nedbrydes vandfri zinkborat for at danne en B2O3 -glasagtig film, der dækker overfladen af materialet, isolerer ilt og varme og forhindrer flammespredning.
②. Inhibering af kædereaktion: I halogen indeholdende materialer reagerer vandfri zinkborat med halogenforbindelser for at generere Znx2 og HX, idet de fanger frie radikaler genereret under forbrænding og afbryder forbrændingskædereaktionen.
③. Stabilitet med høj temperatur: På grund af fraværet af krystallinsk vand kan vandfri zinkborat opretholde stabile flammehæmmende egenskaber i miljøer med høj temperatur, hvilket gør det velegnet til behandlingsmaterialer med høj temperatur.
Den vandfri zinkborat bruges i vid udstrækning på følgende felter på grund af dens høje termiske stabilitet og fremragende flammehæmmende egenskaber:
①. Teknisk plast med høj temperatur: I ingeniørplast, der kræver behandling af høj temperatur (såsom polyamid, polyester osv.), Kan vandfri zinkborat tilvejebringe stabile flammehæmmende egenskaber.
②. Keramik og glasmaterialer: I keramiske glasurer og glasmaterialer fungerer vandfri zinkborat som en flammehæmmende og flux, hvilket kan forbedre materialets termiske stabilitet og flammehæmning.
③. Brandsikker belægning: vandfri zinkborat bruges i brandsikkert belægninger til at give langvarig flammehæmmende beskyttelse i miljøer med høj temperatur.
④. Elektroniske og elektriske materialer: I elektroniske og elektriske materialer med høj temperatur kan vandfri zinkboration forbedre materialets flammehæmning og elektriske egenskaber.
Fordele:
Høj termisk stabilitet: fri for krystallinsk vand, egnet til miljøer med høj temperatur.
Miljøvenlig og ikke-toksisk: opfylder kravene til grøn kemi og er miljøvenlig.
Multifunktionalitet: Det kombinerer funktioner såsom flammehæmning, røgundertrykkelse og forbedret materialestyrelse.
Begrænsninger:
Høje omkostninger: Forberedelsesprocessen er kompleks, og produktionsomkostningerne er høje.
Krav til høj spredning: Ensartet spredning kræves i materialet, ellers kan det påvirke den flammehæmmende virkning.
I fremtiden vil forskning på vandfri zinkborat fokusere på følgende retninger:
①. Nanoteknologi: Forbedring af spredbarhed og flammehæmmende effektivitet gennem nanoteknologi.
②. Multifunktionelle sammensatte materialer: Udvikle nye sammensatte materialer, der kombinerer flammehæmning, forstærkning, antibakterielle og andre funktioner.
③. Grøn produktionsproces: Optimer produktionsprocesser, reducer omkostningerne og minimere miljøpåvirkningen.
Vandfri zinkborater en højtydende halogenfri flammehæmmende med brede anvendelsesudsigter inden for høje temperaturteknisk plast, keramik, brandbestandig belægning og andre felter på grund af dets høje termiske stabilitet, miljøvenlighed og multifunktionalitet. Gennem teknologisk innovation og procesoptimering vil vandfri zinkborat spille en vigtigere rolle inden for flammehæmmende materialer i fremtiden.
