Zinco boratoè un ritardante di fiamma non alogena ecologicamente ecologico, caratterizzato da non tossicità, bassa solubilità in acqua, elevata stabilità termica, dimensioni di piccole particelle e buona dispersibilità. Con la diffusa applicazione di materie plastiche ingegneristiche in settori come automobili, elettronici e costruzione, la domanda di proprietà ritardanti di fiamma dei materiali è aumentata di giorno in giorno. Lo zinco borato è diventato un importante additivo ritardante di fiamma nelle materie plastiche ingegneristiche grazie alle sue eccellenti proprietà ritardanti di fiamma e caratteristiche ambientali.
La composizione chimica del borato di zinco è XZNO · YB2O3 · ZH2O e la varietà comune è 3,5 borato di zinco d'acqua (ZB-2335). Le sue proprietà fisiche includono l'aspetto della polvere bianca o gialla chiara, dimensioni delle particelle di 3-5 micron, gravità specifica di circa 2,67 g/cm ³ e punto di fusione di circa 980 ℃. In termini di proprietà chimiche, il borato di zinco è insolubile in acqua, ha un'elevata stabilità termica e perde cristallizzazione a temperature superiori a 320 ℃.
Il meccanismo del ritardante di fiamma del borato di zinco include principalmente:
① Effetto di assorbimento del calore: rilascia acqua cristallina ad alte temperature, assorbe una grande quantità di calore e riduce la temperatura superficiale del materiale.
② Funzione di copertura: decomporre per formare un film vetroso B2O3, che copre la superficie del materiale e isolare ossigeno e calore.
③ Inibizione della reazione a catena: reagisce con composti alogeni per generare Znx2 e HX, cattura i radicali liberi e interrompe la reazione a catena di combustione.
① Polivinil cloruro (PVC): in PVC rigido, il borato di zinco può sostituire completamente l'ossido di antimonio, ottenendo effetti ritardanti di fiamma simili, riducendo significativamente la densità di fumo. La combinazione con l'ossido di antimonio nel PVC morbido può migliorare la ritardo della fiamma.
②polipropilene (PP) e polietilene (PE): l'uso sinergico di ritardanti di fiamma senza alogeni come borato di zinco e idrossido di magnesio può migliorare la ritardo della fiamma e ridurre la generazione di fumo.
③ poliammide rinforzata e resina epossidica: in queste materie plastiche ingegneristiche ad alte prestazioni, il borato di zinco funge da additivo multifunzionale che non solo migliora la ritardo della fiamma, ma migliora anche le proprietà meccaniche ed elettriche del materiale.
Vantaggi:
Eclimamente e non tossico, soddisfacendo i requisiti della chimica verde.
Effetto sinergico con ritardanti di fiamma multipli per migliorare la ritardo della fiamma.
Multi funzionale, con caratteristiche come ritardo della fiamma, soppressione del fumo e resistenza alla corrosione.
Limitazioni:
L'effetto di usarlo da solo in PVC morbido è scarso e deve essere aggravato da altri ritardanti di fiamma.
Il costo è relativamente alto, il che può aumentare il costo di produzione dei materiali.
In futuro, la ricerca sui ritardanti di fiamma del borato di zinco si concentrerà sulle seguenti direzioni:
①Nanotechnology: miglioramento della dispersibilità e dell'efficienza ritardante della fiamma attraverso la nanotecnologia.
②Multi Materiali compositi funzionali: sviluppare nuovi materiali compositi che combinano la ritardo della fiamma, il rinforzo, gli antibatterici e le altre funzioni.
③ Processo di produzione di grovini: ottimizzare i processi di produzione, ridurre i costi e ridurre al minimo l'impatto ambientale.
Ritardante di fiamma del borato di zincoHa una vasta gamma di prospettive di applicazione in materie plastiche ingegneristiche grazie alle sue eccellenti proprietà ritardanti di fiamma e caratteristiche ambientali. Attraverso l'innovazione tecnologica e l'ottimizzazione del processo, lo zinco borato svolgerà un ruolo più importante nel campo dei materiali ritardanti di fiamma in futuro.
