Wasserfreies Zinkboratist eine Zinkboratverbindung ohne kristallines Wasser mit der chemischen Formel 2Zno · 3B2O3. Im Gegensatz zu hydratisiertem Zinkborat (z. B. 3,5 Wasserzinkborat ZB-2335) hat wasserfreies Zinkborat in seiner Struktur kein kristallines Wasser, weshalb es eine höhere thermische und chemische Stabilität aufweist.
Zu den Haupteigenschaften von wasserfreiem Zinkborat gehören:
Aussehen: weißes oder hellgelbes Pulver.
Dichte: ungefähr 2,8 g/cm ³.
Schmelzpunkt: über 980 ℃, mit extrem hoher thermischer Stabilität.
Löslichkeit: unlöslich in Wasser und organischsten Lösungsmitteln, chemisch stabil.
Wärme Stabilität: Aufgrund des Fehlens von kristallinen Wasser füllt wasserfreies Zinkborat kein Wasser bei hohen Temperaturen, was es für Hochtemperaturverarbeitungsumgebungen geeignet ist.
Die Herstellung von wasserfreiem Zinkborat wird normalerweise mit den folgenden Methoden durchgeführt:
①. Hochtemperatur -Kalzinierungsmethode: Das hydratisierte Zinkborat (z. B. 3,5 Wasserzinkborat) wird bei hoher Temperatur kalkiniert, um Kristallwasser zu entfernen und wasserfreies Zinkborat zu erhalten.
②. Direktes Syntheseverfahren: Das wasserfreie Zinkborat wird direkt durch Reagieren von Zinkoxid (ZnO) und Borsäure (H3BO3) bei hoher Temperatur synthetisiert.
Der flammhemmende Mechanismus des wasserfreien Zinkborats ähnelt dem des hydratisierten Zinkborats, hauptsächlich die folgenden Aspekte:
①. Abdeckungseffekt: Bei hoher Temperatur zersetzt sich wasserfreies Zinkborat zu einem b2o3 glasigen Film, der die Oberfläche des Materials bedeckt, Sauerstoff und Wärme isoliert und die Flammenausbreitung verhindert.
②. Hemmung der Kettenreaktion: In halogenhaltigen Materialien reagiert wasserfreies Zinkborat mit Halogenverbindungen, um Znx2 und HX zu erzeugen, wodurch freie Radikale erfasst werden, die während der Verbrennung erzeugt und die Verbrennungskettenreaktion unterbrechen.
③. Hohe Temperaturstabilität: Aufgrund des Fehlens von kristallinen Wasser kann wasserfreies Zinkborat die stabilen flammhemmenden Eigenschaften in Hochtemperaturumgebungen aufrechterhalten, was sie für die Verarbeitungsmaterialien mit hoher Temperatur geeignet ist.
Das wasserfreie Zinkborat wird in den folgenden Feldern aufgrund seiner hohen thermischen Stabilität und hervorragenden Flammhemmungseigenschaften häufig verwendet:
①. Hochtemperaturtechnik Kunststoffe: In technischen Kunststoffen, die eine Hochtemperaturverarbeitung (wie Polyamid, Polyester usw.) erfordern, können wasserfreies Zinkborat stabile Flammschutzmittel liefern.
②. Keramik und Glasmaterial: In Keramikglasuren und Glasmaterialien dient wasserfreies Zinkborat als Flammhemmung und Fluss, der die thermische Stabilität und Flammverhinderung der Materialien verbessern kann.
③. Feuerfeste Beschichtung: In feuerfesten Beschichtungen wird wasserfreies Zinkborat verwendet, um einen lang anhaltenden Flammschutzschutz in Hochtemperaturumgebungen zu gewährleisten.
④. Elektronische und elektrische Materialien: In hohem Temperatur elektronischer und elektrischer Materialien können wasserfreies Zinkborat die Flammenhemmung und die elektrischen Eigenschaften des Materials verbessern.
Vorteile:
Hohe thermische Stabilität: frei von kristallinen Wasser, geeignet für Hochtemperaturumgebungen.
Umweltfreundlich und ungiftig: Erfüllt die Anforderungen der grünen Chemie und ist umweltfreundlich.
Multifunktionalität: Es kombiniert Funktionen wie Flammenhemmung, Rauchunterdrückung und verbesserte Materialleistung.
Einschränkungen:
Hohe Kosten: Der Vorbereitungsprozess ist komplex und die Produktionskosten sind hoch.
Hohe Dispergierbarkeitsanforderungen: Im Material ist eine einheitliche Dispersion erforderlich, da sie ansonsten den Flammhemmungseffekt beeinflussen kann.
In Zukunft konzentrieren sich die Forschung über wasserfreies Zinkborat auf die folgenden Richtungen:
①. Nanotechnologie: Verbesserung der Dispergierbarkeit und Flammwireffizienz durch Nanotechnologie.
②. Multi funktionelle Verbundwerkstoffe: Entwickeln Sie neue Verbundwerkstoffe, die Flammenhemmung, Verstärkung, antibakterielle und andere Funktionen kombinieren.
③. Grüne Produktionsprozess: Produktionsprozesse optimieren, die Kosten senken und die Umweltauswirkungen minimieren.
Wasserfreies Zinkboratist eine hochleistungsfähige Halogen-freie Flamme-Reparatur mit breiten Anwendungsaussichten in Kunststärken mit hoher Temperaturentwicklung, Keramik, feuerresistenten Beschichtungen und anderen Feldern aufgrund ihrer hohen thermischen Stabilität, Umweltfreundlichkeit und Multifunktionalität. Durch technologische Innovation und Prozessoptimierung wird wasserfreies Zinkborat in Zukunft eine wichtigere Rolle auf dem Gebiet der flammhemmenden Materialien spielen.
