3.5水硼酸鋅化學(xué)式2ZnO·3B2O3·3.5H2O,白色細(xì)微粉末,不溶于水和一般有機(jī)溶劑、熱水中微溶、易溶于稀酸、在氫氧化鈉中溶解性較差,能溶于強(qiáng)酸和堿水;無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)腐蝕和刺激性的無(wú)機(jī)阻燃劑,既能阻燃,又能消煙、滅電弧。
用途
1. 作為氧化銻或其它鹵素阻燃劑的多功能增效添加劑,可以有效提高阻燃性能,減少燃燒時(shí)煙霧的產(chǎn)生,并可以調(diào)節(jié)橡塑產(chǎn)品的化學(xué),機(jī)械,電等方面的性能。
2. 作為含鹵素等阻燃劑的部分或完全環(huán)保替代品,被廣泛的直接應(yīng)用于塑料和橡膠的加工,如PVC、PE、PP、增強(qiáng)聚酰胺、聚氯脂、聚苯乙烯、環(huán)氧樹脂、聚脂酸乙烯樹脂及天然橡膠,苯乙烯丁二烯橡膠、氯丁橡膠等。
3. 用于紙張、纖維織物、裝飾板、地板革、壁紙、地毯、陶瓷釉料、殺菌劑,涂料的生產(chǎn)中,以提高阻燃性能。
4. 用于防腐,遠(yuǎn)紅外線吸收,木材的防蟲防菌處理等領(lǐng)域。
制備方法
硼酸中和法
(1) 硼酸-氫氧化鋅法
2Zn(OH)2+6H3BO3=2ZnO·3B2O3·3.5H2O+7.5H2O
此法將一定比例的氧化鋅和硼酸投入預(yù)先放入硼酸的結(jié)晶器內(nèi),在80~100 ℃下反應(yīng)5~7 h。然后過(guò)濾洗滌,干燥,粉碎,制得硼酸鋅成品。該路線的優(yōu)點(diǎn)就是產(chǎn)品單一、無(wú)三廢、硼酸的利用率較高。而該法的缺點(diǎn)是所需氫氧化鋅需要現(xiàn)場(chǎng)制備,因此不可避免地產(chǎn)生了副產(chǎn)物和廢水。
(2) 硼酸-氧化鋅法 [3]
2ZnO+6H3BO3=2ZnO·3B2O3·3.5H2O+5.5H2O
此法在水和其他有機(jī)溶劑存在下,將氫氧化鋅和硼酸加入反應(yīng)器中。在100 ℃下反應(yīng)6~10 h。過(guò)濾后得 到的固體物用熱水洗滌,干燥,得硼酸鋅成品。該法消除了硼酸-氫氧化鋅法帶來(lái)的麻煩,具有工藝簡(jiǎn)單、工序少、產(chǎn)品單一等優(yōu)點(diǎn),母液可以直接循環(huán)使用;但是該法的硼酸和氧化鋅的價(jià)格都比較高,所以成本比較高。
硼酸鹽-鋅鹽法
3.5ZnSO4+3.5Na2B4O7+0.5ZnO+10H2O=2(2ZnO·3B2O3·3.5H2O)+3.5Na2SO4+2H3BO3
此法中硼砂、鋅鹽原料易得,成本較低,在粒度控制上有一定的優(yōu)勢(shì);但缺點(diǎn)是反應(yīng)條件比較苛刻。硼砂是強(qiáng)堿弱酸鹽,使得體系溶液顯堿性,鋅以氫氧化鋅微溶物形式存在,使得復(fù)分解反應(yīng)速度減慢,反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng),在一定程度上增加了能耗,提高了產(chǎn)品成本。另外,此方法生成硼酸和硫酸鈉兩種副產(chǎn)物,要將兩種副產(chǎn)物分離出來(lái),母液循環(huán)使用,處理工序相當(dāng)繁雜。