Vannfri sinkborater en sinkboratforbindelse uten krystallinsk vann, med den kjemiske formelen 2ZnO · 3B2O3. I motsetning til vanlig hydrert sinkborat (for eksempel 3,5 vann sinkborat ZB-2335), har vannfri sinkborat ikke krystallinsk vann i strukturen, derfor har den høyere termisk og kjemisk stabilitet.
De viktigste egenskapene til vannfri sinkborat inkluderer:
Utseende: Hvitt eller lys gul pulver.
Tetthet: omtrent 2,8 g/cm ³.
Smeltingspunkt: Over 980 ℃, med ekstremt høy termisk stabilitet.
Løselighet: Uoppløselig i vann og de fleste organiske løsningsmidler, kjemisk stabil.
Termisk stabilitet: På grunn av fraværet av krystallinsk vann, frigjør vannfri sinkborat ikke vann ved høye temperaturer, noe som gjør det egnet for prosesseringsmiljøer med høy temperatur.
Fremstilling av vannfri sinkborat utføres vanligvis ved følgende metoder:
①. Kalsineringsmetode med høy temperatur: Hydrert sinkborat (for eksempel 3,5 vann sinkborat) er kalsinert ved høy temperatur for å fjerne krystallvann og oppnå vannfri sinkborat.
②. Direkte syntesemetode: Anhydrous sinkborat syntetiseres direkte ved å reagere sinkoksid (ZnO) og borsyre (H3BO3) ved høy temperatur.
Flammehemmende mekanismen for vannfri sinkborat ligner den for hydrert sinkborat, hovedsakelig inkludert følgende aspekter:
①. Dekningseffekt: Under høy temperatur dekomponerer vannfri sinkborat for å danne en B2O3 -glassaktig film, som dekker overflaten av materialet, isolerer oksygen og varme, og forhindrer flammespredning.
②. Inhibering av kjedereaksjon: I halogen som inneholder materialer reagerer vannfritt sinkborat med halogenforbindelser for å generere ZNX2 og HX, og fange frie radikaler generert under forbrenning og avbryte forbrenningskjedreaksjonen.
③. Stabilitet med høy temperatur: På grunn av fraværet av krystallinsk vann, kan vannfri sinkborat opprettholde stabile flammehemmende egenskaper i miljøer med høy temperatur, noe som gjør det egnet for prosesseringsmaterialer med høy temperatur.
Vannfri sinkborat er mye brukt i følgende felt på grunn av dens høye termiske stabilitet og utmerkede flammehemmende egenskaper:
①. Engineering av høy temperatur: I ingeniørplast som krever prosessering av høy temperatur (for eksempel polyamid, polyester, etc.), kan vannfri sinkborat gi stabile flammehemmende egenskaper.
②. Keramikk og glassmaterialer: I keramiske glasurer og glassmaterialer fungerer vannfri sinkborat som en flammehemmende og fluks, noe som kan forbedre den termiske stabiliteten og flammenapparatet til materialene.
③. Brannsikkert belegg: vannfri sinkborat brukes i brannsikre belegg for å gi langvarig flammehemmende beskyttelse i miljøer med høy temperatur.
④. Elektroniske og elektriske materialer: I elektroniske og elektriske materialer med høy temperatur kan vannfri sinkborat forbedre flammehemming og elektriske egenskaper til materialet.
Fordeler:
Høy termisk stabilitet: fri for krystallinsk vann, egnet for miljøer med høy temperatur.
Miljøvennlig og ikke-giftig: oppfyller kravene til grønn kjemi og er miljøvennlig.
Multifunksjonalitet: Den kombinerer funksjoner som flammehemming, røykundertrykkelse og forbedret materialytelse.
Begrensninger:
Høye kostnader: Forberedelsesprosessen er kompleks og produksjonskostnadene er høye.
Krav med høy spredning: Det kreves ensartet spredning i materialet, ellers kan det påvirke flammehemmende effekten.
I fremtiden vil forskning på vannfri sinkborat fokusere på følgende retninger:
①. Nanoteknologi: Forbedring av spredbarhet og flammehemmende effektivitet gjennom nanoteknologi.
②. Multi -funksjonelle komposittmaterialer: Utvikle nye komposittmaterialer som kombinerer flammehemming, forsterkning, antibakterielle og andre funksjoner.
③. Grønn produksjonsprosess: Optimaliser produksjonsprosesser, reduser kostnadene og minimer miljøpåvirkningen.
Vannfri sinkborater en høy ytelse halogenfri flammehemmende med brede applikasjonsutsikter innen høye temperaturtekniske plast, keramikk, brannsikre belegg og andre felt på grunn av dens høye termiske stabilitet, miljøvennlighet og multifunksjonalitet. Gjennom teknologisk innovasjon og prosessoptimalisering vil vannfri sinkborat spille en viktigere rolle innen flammehemmende materialer i fremtiden.
