Borato di zinco anidroè un composto di borato di zinco senza acqua cristallina, con la formula chimica 2zno · 3b2o3. A differenza del comune borato di zinco idratato (come 3,5 borato di zinco acqua ZB-2335), il borato di zinco anidro non ha acqua cristallina nella sua struttura, quindi ha una maggiore stabilità termica e chimica.
Le proprietà principali del borato di zinco anidro includono:
Aspetto: polvere bianca o gialla chiara.
Densità: circa 2,8 g/cm ³.
Punto di fusione: sopra 980 ℃, con stabilità termica estremamente elevata.
Solubilità: insolubile in acqua e più solventi organici, chimicamente stabili.
Stabilità termica: a causa dell'assenza di acqua cristallina, il borato di zinco anidro non rilascia acqua ad alte temperature, rendendolo adatto per ambienti di lavorazione ad alta temperatura.
La preparazione del borato di zinco anidro viene generalmente effettuata dai seguenti metodi:
①. Metodo di calcinazione ad alta temperatura: il borato di zinco idratato (come 3,5 borato di zinco d'acqua) è calcolato ad alta temperatura per rimuovere l'acqua di cristallo e ottenere il borato di zinco anidro.
②. Metodo di sintesi diretta: il borato di zinco anidro è direttamente sintetizzato reagendo l'ossido di zinco (ZnO) e l'acido borico (H3Bo3) ad alta temperatura.
Il meccanismo ritardante di fiamma del borato di zinco anidro è simile a quello del borato di zinco idratato, principalmente includendo i seguenti aspetti:
①. Effetto di copertura: a temperatura alta, il borato di zinco anidro si decompone per formare un film vetroso B2O3, che copre la superficie del materiale, isola l'ossigeno e il calore e impedisce la diffusione della fiamma.
②. Inibizione della reazione a catena: nei materiali contenenti alogeni, il borato di zinco anidro reagisce con composti alogeni per generare Znx2 e HX, catturando i radicali liberi generati durante la combustione e interrompendo la reazione a catena di combustione.
③. Stabilità ad alta temperatura: a causa dell'assenza di acqua cristallina, il borato di zinco anidro può mantenere proprietà ritardanti di fiamma stabili in ambienti ad alta temperatura, rendendolo adatto per materiali di lavorazione ad alta temperatura.
Il borato di zinco anidro è ampiamente utilizzato nei seguenti campi a causa della sua elevata stabilità termica e delle eccellenti proprietà ritardanti di fiamma:
①. Plastiche ingegneristiche ad alta temperatura: nelle materie plastiche ingegneristiche che richiedono elaborazione ad alta temperatura (come poliammide, poliestere, ecc.), Il borato di zinco anidro può fornire proprietà ritardanti di fiamma stabili.
②. Ceramica e materiali di vetro: in vetri di ceramica e materiali in vetro, il borato di zinco anidro funge da ritardante di fiamma e flusso, che può migliorare la stabilità termica e la ritardo della fiamma dei materiali.
③. Rivestimento ignifugo: il borato di zinco anidro viene utilizzato in rivestimenti ignifughi per fornire una protezione del ritardo di fiamma di lunga durata in ambienti ad alta temperatura.
④. Materiali elettronici ed elettrici: nei materiali elettronici ed elettrici ad alta temperatura, il borato di zinco anidro può migliorare la ritardo della fiamma e le proprietà elettriche del materiale.
Vantaggi:
Elevata stabilità termica: privo di acqua cristallina, adatto per ambienti ad alta temperatura.
Eclimalmente e non-tossico: soddisfa i requisiti della chimica verde ed è ecologico.
Multifunzionalità: combina funzioni come ritardo della fiamma, soppressione del fumo e prestazioni potenziate del materiale.
Limitazioni:
Costo elevato: il processo di preparazione è complesso e il costo di produzione è elevato.
Requisiti elevati di dispersibilità: nel materiale è richiesta una dispersione uniforme, altrimenti può influire sull'effetto ritardante della fiamma.
In futuro, la ricerca sul borato di zinco anidro si concentrerà sulle seguenti direzioni:
①. Nanotecnologia: miglioramento della dispersibilità e dell'efficienza ritardante della fiamma attraverso la nanotecnologia.
②. Materiali compositi multifunzionali: sviluppare nuovi materiali compositi che combinano la ritardo della fiamma, il rinforzo, gli antibatterici e altre funzioni.
③. Processo di produzione verde: ottimizzare i processi di produzione, ridurre i costi e ridurre al minimo l'impatto ambientale.
Borato di zinco anidroè un ritardante di fiamma alogeno ad alte prestazioni con ampie prospettive di applicazione in materie plastiche ingegneristiche ad alta temperatura, ceramiche, rivestimenti resistenti al fuoco e altri campi a causa della sua elevata stabilità termica, cordialità ambientale e multifunzionalità. Attraverso l'innovazione tecnologica e l'ottimizzazione dei processi, in futuro, anidro zinco borato svolgerà un ruolo più importante nel campo dei materiali ritardanti di fiamma.
