低水合硼酸锌的阻燃机理与应用

于织物表面，隔绝空气，抑制燃烧，ＢＸ３ 燃 烧 时，放 出 的 ＨＸ 对 阻 止 高 活 性 自 由 基 之 间 的 连 锁 反 应 有 催 化 作 用， 比 单 用 硼 酸 锌 的 阻 燃 效 果 更 好．［１，２］
ＺＢ－ ２３３５ 工业上主要用 ３ 种合成路线：（１）氢氧化 锌－ 硼酸法，此法生产的产品单一，无三废污染，硼酸的 利用率高，但 Ｚｎ（ＯＨ）２ 现场制备会产生副产物和废水， 而且硼酸较贵，生产成本较高；（２）氧化锌－ 硼酸法，此法 工 艺 简 单 、产 品 单 一 、无 三 废 污 染 、母 液 可 以 循 环 使 用，硼酸较贵，生产成本高，适宜小批量生产．实验室合 成时用来制备晶种；（３）锌盐－ 硼砂法，采用硼砂及廉价 的锌盐，成本较低．本实验选择锌盐－ 硼砂法．［３］
［１］ 胡 晓 霞，史 成 武．硼 酸 锌 阻 燃 剂 的 研 制［Ｊ］．合 肥 工 业 大 学 学 报（自 然 科学版），１９９６，１９（３）：２７－ ２８．
［２］ 王桂香，张密林，董国君，等．硼 酸 锌 微 粉 的 合 成 及 应 用［Ｊ］．化 学 工 程 师，２００１（３）：８－ ９．
［３］ 李更辰．硼酸锌微粉的合成及应用［Ｊ］．石家庄铁道学院学报，２００３， １６（２）：３５－ ３６．
产品中 ＺｎＯ 的量用 ＥＤＴＡ 标准溶液络合滴定法 测定，氨水中和，以甲基橙为指示剂，所加的缓冲溶液 为 ＮａＡｃ－ ＨＡｃ 溶 液 ；Ｂ２Ｏ３ 量 经 过 由 甘 露 醇 强 化 的 硼 酸，再 用 ０．１００ ０ ｍｏｌ／Ｌ 氢 氧 化 钠 标 准 溶 液 滴 定，以 酚 酞为指示剂．结晶水的量用灼烧法测定，将产品在 ３７３ Ｋ 的高温炉中灼烧 ２ ｈ，冷至室温再称重分析．
表 ２ 不同投料配比对产率的影响

２ ｎ ３ ２ ３ Ｈ２ Ｌ１４ ７… ６ ９ Ｊ、 Ｚ Ｏ・ ０ ・ ０ ２ ４ Ｂ ５ １ 二 水
中和 法 以硼酸 和 氢氧 化锌 （ 氧 化锌 ）为 原 或
料 ，按 一定配 比投 入反应 罐 中 ，在 ９ ～ ０ ℃下 保 ０ １０ 温 ６ １ｈ ～ ０ ，发 生如 下反 应 ：
时，阻燃复合材料极限氧指数可达 ２ ． ６ ％，垂直 ９
燃烧 级 别达 到 ｕ ９一 Ｖ Ｌ ４ ０级 ；加 入 ６ Ｏ份 Ｄ ＤＰ Ｂ Ｅ 时 ，极 限氧指数 达 到 ３ ．％；Ｄ ＤＰ ／ 氧化 二锑 ６３ Ｂ Ｅ三 ／ 酸锌 用量 分别在 ６ 硼 ０份，５份，０份 以下 时，对 １ ２ Ｅ ＤＭ 硫 化胶 拉伸性 能无 不利 影 响；三 氧化 二锑 Ｐ 能明显 提高 ＤＢ Ｐ 的阻燃性 能 ；加入硼 酸锌 后 ＤＥ
低 材料 成本 、生烟 和 毒性 。
（ ）抑 烟性 ２
燃剂的增效作用一般比氧化锑逊色一筹 。
６ 在阻燃橡胶及其制品中的应用研究 。 一
６１阻燃橡 胶 ． ６１ Ｐ ．．Ｅ ＤＭ 胶 料 １ 青 岛科 技 大学 肖建 斌 等 一 用 回归 分析 法
２１． ６ ０１ Ｎ０．
，
母液 可循 环使用 ，且 收率 高 ，可 达 ９ ％以上 。 ５
２
《 塑资源利用》 橡
２ １． ． ０１ ６ ＮＯ
３ 产 品标准
以硼酸锌代替氧化锑， 可使生烟量减少 ４ ％， ０
使某 些含 卤环 氧树 脂 的生烟 量大 幅度 下降 。
（ ）促 进炭层 形成 ３
硼 酸锌 是 一种 性 能优 良的无机 无 卤添加 型 阻 燃 剂 。组成 为 ２ ｎ ３ ２ ３ ． Ｏ 的低水 合硼 酸 Ｚ Ｏ・ Ｏ ・５ Ｂ ３ Ｈ２ 锌 应用 最 为广 泛 。 Ｚ Ｑ／ＷＷ０３２０ 阻燃剂 一 ０ —０ ３（ 硼酸 锌 Ｚ 一３ ５ Ｂ ２３ ）规 定 了硼 酸锌 阻燃 剂产 品 中三 氧 化 二硼 （ ２ ）５ Ｂ Ｏ３４ ％～４ ％， 化 锌 （ ｎ ３ ．％～ ８ 氧 Ｚ Ｏ）７５ ４ ．％，灼 烧 减 重 １．％～ １ ．％，脱 结 晶 水 温 ００ ３５ ５５ 度 ２ ０ ３ ０ ， 均 粒 径 ３ ５ ｍ， 分 Ｓ ．％， ５～ ０℃ 平 ～ ｇ 水 １ ０ 符 合 欧 盟 Ｒ ＨＳ指 令 。 ｏ

ｔｈｅ ｓｍ ｏｋｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ＰＣ／ＡＢＳ ｗａｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄａｎｄ ｔｈｅ ｆｌａｍ ｅ—ｒｅｔａｒｄ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｔｈａｔ ｗａｓ ｉｍ ｐｒｏｖｅｄ． Ｔｈｉｓ ｉｓ ｂｅｃａｕｓｅ ＺＢ ｒｅｌｅａｓｅ ｃｒｙ ｓｔａｌ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｆｏ ｒｍ ＶＩＳＣＯＵＳ ｌｉｑｕｉｄ ｕｎｄｅｒ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｗｈｉｃｈ ｌｏｗｅｒ ｔｈｅ ｒｅｌｅａｓｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｈｅａｔ ａｎｄ ｓｏｍｋｅ ａｎｄ ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｆｌａｍｅ—ｒｅｔａｒｄ ｐｒｏｐｅｒｔｙ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＺＢ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔａｂｉｌｉｙ，ｃｈａｒ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｆｌａｍ ｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｆｌｏｗａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｆｌａｍ ｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔ ＰＣ／ＡＢＳ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．
１ 实 验 部 分
１．１ 主 要原 料 ＰＣ树 脂 ：熔 指 为 １０ｇ／１０ｍｉｎ，工 业 级 ，金 发 科
通 讯 作 者 ：刘 晓 亮 ，硕 士 研 究 生 ，从 事 高 性 能 工 程 塑 料 开 发 与 应 用 研 究 ；Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｉｕｘｉａｏｌｉａｎｇＯ３０６＠ １６３．ｃｏｎ
０．５ ０．５ ０．５ ０．５ ０．５ ０．５
而 起 到吸 热 冷却 作 用 ；另 一方 面 ，ｚＢ在 高 温 下 受
０
３
５ １０ 高 了 阻 燃 ＰＣ／
Ｉ．３ 测试 与表 征
ＡＢＳ炭 层 的致密 性 ，起 到 更好 的 隔绝 作 用 。而 随 着 ＺＢ含 量 进 一 步增 加 后 阻 燃 ＰＣ／ＡＢＳ氧指 数 略 微 降

硼酸锌的应用来源:世界化工网全文请访问:/睡过站了硼酸锌在使用是不需要特殊的处理，它是一种高流动性的细结晶粉末，容易分散于各种树脂中，它一般和桑拿氧化二锑复合加入PVC，氯丁胶，卤化聚酯，氯化聚乙烯等含卤树脂，或与卤化物阻燃剂（如十溴联苯醚，氯化石蜡等）一起适用于未卤化树脂中。

硼/锑复合的阻燃效果要比单独使用Sb2O3为好，而且可以减少25%的发烟量，因此无论从阻燃效果还是经济效益都是合理的。

另外硼酸锌和氢氧化铝复合也是非常有效的，尤其是在PVC中使用，是氢氧化铝的增效剂。

在含Cl15%~20%或含Br 10%~15%的树脂体系中硼酸锌的用量建议为：每100份树脂加1.5~5份硼酸锌，1.5份三氧化二锑，或每100份树脂加入4~%份硼酸锌，10~15份氢氧化铝。

硼酸锌的阻燃机理为:在燃烧温度系，硼酸锌分解和卤素生成ZnX2，ZnOX,H3BO3(X=Cl,Br)覆盖于塑料表面，隔绝空气，分解过程中放出大量结晶水，降低燃烧温度，并稀释氧气一直燃烧继续进行。

1.在塑料中的应用(1)聚氯乙烯（PVC）软质PVC塑料：配方PVC 100份癸二酸二辛脂50份硬质酸铅1份三盐基性硫酸铝5份三氧化二锑12份FB阻燃剂15份性能拉伸强度（kg/c㎡）：186 断裂身长度（%）：278氧指数：32~34 自熄性（UL-94）:V-0 耐寒性：-30℃不断裂此配方可用作PVC电线电缆护套材料，阻燃性能优良，可达美国758FR-1的苛刻要求，而且生产过程中放线性能良好，表面光洁。

(2)酚醛塑料以木粉作为填料的酚醛模塑粉，其阻燃性能一般为HB级（对酚醛树脂，添加量为10%，对整个模塑粉，添加量约为4~5%），其阻燃性能可有HB级提高到V-0级，而且塑料耐热性能由明显提高。

其他机械性能，电性能全可达到原来的性能指标。

添加FB阻燃剂后，不影响加工性能，无论是模压或注塑制品，表面光洁度和外观都非常理想。

(3)聚丙烯塑料配方聚丙烯55份全氯戊环硅烷25份三氧化二锑5份FB阻燃剂5份滑石粉10份稳定剂0.8份性能阻燃剂（UL-94）V-0级（150℃30天后不变）在60℃和相对湿度100%下处理96h后介电常数为2.49，导时，击穿电压为600V，体积电阻为1014 Ω·c 线直径10-3m㎡。

新型陶瓷化硼酸锌在阻燃增强尼龙中的应用研究随着人们对环境安全和生命健康的重视，阻燃材料在工业、建筑、电子等领域的应用愈加广泛。

尼龙作为一种重要的工程塑料，其阻燃性能的提升一直是研究的热点。

本文将介绍一种新型陶瓷化硼酸锌在阻燃增强尼龙中的应用研究。

一、硼酸锌的阻燃机理硼酸锌是一种典型的无机阻燃剂，其阻燃机理主要有以下几个方面：1. 水解反应：硼酸锌在高温下发生水解反应，产生氢氧化锌和硼酸等反应产物，使尼龙表面形成一层保护膜，防止火焰的蔓延。

2. 化学吸热：硼酸锌在燃烧过程中，通过吸收热量的方式使燃烧反应减缓或停止。

3. 热稳定性：硼酸锌具有很好的热稳定性，可以抵御高温下的氧化反应，从而防止尼龙的热分解。

二、陶瓷化硼酸锌的改性研究为了进一步提高硼酸锌的阻燃性能，研究人员将硼酸锌与陶瓷材料复合，形成了一种新型的阻燃剂——陶瓷化硼酸锌。

陶瓷材料具有很高的热稳定性和耐热性，可以有效地抵御高温下的氧化反应。

将陶瓷材料与硼酸锌复合，可以提高硼酸锌的阻燃效果，并且能够减少硼酸锌在燃烧过程中的副产物，降低环境污染。

研究表明，陶瓷化硼酸锌与普通硼酸锌相比，具有更高的阻燃效果和更好的热稳定性。

在尼龙中的应用，可以显著提高尼龙的阻燃性能。

三、陶瓷化硼酸锌在阻燃增强尼龙中的应用研究为了探究陶瓷化硼酸锌在尼龙中的应用效果，研究人员将其添加到尼龙中，制备出了一种新型的阻燃增强尼龙材料。

研究表明，陶瓷化硼酸锌可以显著提高尼龙的阻燃性能和力学性能。

在添加量为10%时，陶瓷化硼酸锌可以使尼龙的极限拉伸强度提高32.6%，断裂伸长率提高26.7%。

此外，陶瓷化硼酸锌还可以改善尼龙的热稳定性和耐热性。

在高温环境下，陶瓷化硼酸锌可以有效地抵御氧化反应，防止尼龙的热分解，从而延长尼龙的使用寿命。

四、结论陶瓷化硼酸锌是一种新型的阻燃剂，在尼龙中的应用可以显著提高尼龙的阻燃性能和力学性能，同时还可以改善尼龙的热稳定性和耐热性。

因此，陶瓷化硼酸锌在工程塑料领域的应用前景非常广阔，值得深入研究和推广。

综合评述　环保型无机阻燃剂硼酸锌概况刘述平(中国地质科学院成都矿产综合利用研究所,四川　成都　610041) 摘要:对硼酸锌阻燃剂的性质、用途、合成工艺及产品质量进行了简要评述,并指出硼酸锌作为一种环保型无机阻燃剂具有较好的市场前景。

关键词:硼酸锌;阻燃剂;抑烟中图分类号:TQ 128　文献标识码:A 文章编号:100026532(2003)06200362041　前 言近年来,我国阻燃剂的生产得到了较快的发展,1985年国内阻燃剂总消耗量约为5000t ,至2000年市场需求上升到110000t 。

预计2010年我国阻燃剂市场需求将达150000t 以上[1]。

阻燃剂分为有机阻燃剂及无机阻燃剂。

有机阻燃剂主要包括卤系、磷系及卤—磷系阻燃剂。

无机阻燃剂主要有氢氧化铝、三氧化二锑、氢氧化镁、硼酸锌等。

我国所生产及使用的阻燃剂中,无机阻燃剂所占的比例较小。

例如,1997年我国阻燃剂生产能力约130000t ,其中无机阻燃剂仅占11.5%,而美国无机添加型阻燃剂需求量约占阻燃剂总量的87%。

在无机阻燃剂中,虽然三氧化二锑消耗量较大(如日本年消耗量达16000t ,主要作为阻燃助剂与卤系阻燃剂配合使用),但因其不能抑烟,具有一定的毒性而受到限制。

目前,阻燃技术出现了非锑化趋向[2],能部分或全部取代三氧化二锑的阻燃剂主要有硼酸锌、锡酸锌、钼化合物等。

据统计,发生火灾造成的死亡事故中,80%以上是材料燃烧产生的浓烟和有毒气体造成的。

因此,阻燃剂除应具有优良的阻燃效果外,低毒、低烟也是阻燃材料必不可少的要求。

减毒、抑烟成为上世纪80年代以来阻燃领域内最活跃的研究课题。

因此,我国有机卤系阻燃剂用量比重将逐年递减,无机阻燃剂将有较快的发展,预计其年增长率达6%[3]。

硼酸锌作为一种环保无机阻燃剂,具有无毒、无污染、阻燃及抑烟的优良性能。

特别是上世纪70年代低水合硼酸锌作为商品在美国面世后,人们对其认识不断加深,在各工业化国家作为阻燃材料逐步得到应用。

硼酸锌在防火涂料中的应用
硼酸锌是一种重要的防火剂，在防火涂料中有着广泛的应用。

它能够有效地抑制火势，保护建筑物和人员的安全。

硼酸锌在防火涂料中的应用主要有以下几个方面：
1. 增加涂料的防火性能：硼酸锌能够吸收热量并释放水分，形成一种防火屏障，有效地减缓火势的蔓延速度，延长逃生时间。

2. 提高涂料的耐火极限：硼酸锌能够提高涂料的耐火极限，使其在高温下仍能保持一定的防火性能。

3. 增强涂料的粘结力：硼酸锌能够促进涂料中各种成分的结合，增强涂料的粘结力和耐水性。

4. 提高涂料的耐久性：硼酸锌能够抵抗紫外线和氧化，延长涂料的使用寿命。

5. 降低涂料的毒性：硼酸锌是一种无毒无害的防火剂，使用硼酸锌防火涂料可以降低涂料的毒性，保护环境和人类健康。

总的来说，硼酸锌在防火涂料中有着重要的应用价值，可以提高建筑物的防火等级，保障人员的生命财产安全。

未来，随着科技的不断发展，硼酸锌在防火涂料中的应用前景会更加广阔。

- 1 -。

硼酸锌分解机理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包含以下内容：硼酸锌是一种重要的无机化合物，具有广泛的应用领域和重要的研究价值。

它是由硼酸和锌离子形成的化合物，化学式为Zn(B(OH)4)2。

在固体状态下，硼酸锌呈白色结晶粉末状，可溶于水和乙醇。

硼酸锌的分解机理一直是研究者们关注的热点。

研究表明，硼酸锌在高温或外界环境条件改变时会发生分解。

其分解反应过程涉及到离子的迁移、键的断裂和形成等复杂的物理化学过程。

通过深入研究硼酸锌的分解机理，可以更好地理解其物理性质和化学性质之间的关联，为硼酸锌的应用提供理论指导和改进设计。

本文将从硼酸锌的基本性质入手，介绍硼酸锌的组成和结构特点，以及其在物理和化学方面的基本性质。

然后，将详细探讨硼酸锌的分解反应机理，包括反应的条件、动力学过程和产物的形成等方面内容。

最后，本文将对硼酸锌的分解机理进行总结，归纳出已有的研究成果，并对未来研究的方向和前景提出展望，以期能够推动硼酸锌的研究和应用的发展。

通过对硼酸锌分解机理的深入研究，不仅可以拓宽我们对该化合物的认识，还有助于我们在其他领域的研究和应用中发挥更大的作用，具有重要的科学意义和实际价值。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以写成这样：1.2 文章结构本文首先将介绍硼酸锌的基本性质，包括其化学成分、物理性质和化学性质等方面。

接着，将详细探讨硼酸锌的分解反应机理，包括在不同条件下的分解速率和反应路径等方面的研究成果。

最后，将对硼酸锌的分解机理进行总结，并展望未来研究方向。

通过对硼酸锌分解机理的深入探究，我们可以更好地理解其稳定性和应用前景，为相关领域的研究和应用提供科学依据。

1.3 目的本文的目的是探究硼酸锌的分解机理。

硼酸锌作为一种重要的化合物，在工业生产和科研领域具有广泛应用。

了解硼酸锌的分解机理对于理解其性质和应用具有重要意义。

具体而言，本文的目的如下：1. 揭示硼酸锌分解的基本原理和机制。

锥形量热法研究低水合硼酸锌对木材的阻燃作用一、实验目的1.了解锥形量热仪的工作原理及其使用；2.学会分析锥形量热实验数据和图谱。

二、实验原理锥形量热仪(CONE)是以氧消耗原理为基础的材料燃烧性能测定仪，可获得可燃材料在火灾中的燃烧参数有热释放速率(HRR)、总释放热(THR)、有效燃烧热(EHC)、烟及毒性参数和质量变化参数(MLR)等，与CONE测试相关的工业标准有ISO 5660，ATSM E 1354等。

CONE是火灾科学研究的重要手段，具有其他小型燃烧试验和实体实验不能比拟的优点, 它可为阻燃材料进行等级划分，预测材料着火危险性，评价材料的烟释放能力，研究阻燃材料的阻燃特性及阻燃机理等。

锥形量热仪（CONE）是根据氧消耗原理来测定材料燃烧热的仪器。

耗氧燃烧热是指燃料与氧完全反应时消耗单位质量氧所产生的热量，用E来表示。

1917年，Thorntond对大量有机物的燃烧热进行了研究发现，各种化合物的燃烧热各不相同，但是，它们的耗氧燃烧热却十分接近。

1980年，Huggett进一步对有机高分子及天然有机材料进行了系统的研究，试验表明典型有机化合物耗氧燃烧热值都接近于12.72MJ/Kg，典型有机高分子材料耗氧燃烧热值接近13.02MJ/Kg，天然有机高分子材料耗氧燃烧热值接近13.21MJ/Kg。

大量的试验结果表明，绝大多数的材料耗氧燃烧热值接近13.1MJ/Kg这一平均值，偏差在5%左右。

这个平均值通常被用作火灾中有机材料耗氧燃烧热值，那么根据耗氧原理，实际测量时只需测定材料燃烧前后气体中氧含量的变化，就可以根据公式算出材料燃烧所产生的热量。

Q=E(m O2σ- m O2) (1)还可以进一步给出试样在单位时间内、单位面积上释放出的热量。

配备上天平、光度测定仪和气体分析仪等辅助装置还有计算机系统，锥形量热仪就能同时给出试样的质量、烟和尾气等成分随时间变化的动态情况。

通过辐射锥，锥形量热仪能够模拟多种火灾强度，能够同时提供几十组相关参数或曲线。

硼酸锌热分解温度硼酸锌（Zinc Borate）是一种无机阻燃剂，其热分解温度是指在加热条件下，硼酸锌开始发生分解的温度。

热分解温度的确定对于硼酸锌的应用和性能具有重要意义。

硼酸锌的热分解温度主要受到其化学成分和晶体结构的影响。

硼酸锌的化学式为ZnB2O4·xH2O，其中的水分子会随温度升高而逐渐脱去。

硼酸锌的晶体结构为层状结构，其中的氧化锌和硼酸根离子以三维网状结构连接，形成稳定的晶体。

在加热过程中，硼酸锌晶体结构会发生变化，从而导致热分解的发生。

硼酸锌的热分解温度一般在350℃以上。

具体的热分解温度取决于硼酸锌的晶体形态、晶体纯度以及水分含量等因素。

硼酸锌的晶体形态有无水物和水合物两种形式，其中水合物晶体的热分解温度较低。

水分含量越高，热分解温度越低。

因此，硼酸锌的热分解温度是一个相对范围，而非固定数值。

硼酸锌的热分解过程可以分为两个阶段。

首先，在较低温度下，硼酸锌水合物会失去结晶水分子，形成无水物。

随着温度的升高，无水物继续发生分解，生成氧化锌和硼酸。

这两个阶段的热分解温度可以通过热重分析等实验手段进行测定。

硼酸锌的热分解温度对其阻燃性能具有重要影响。

硼酸锌可以通过吸热分解的方式，阻止火焰的蔓延。

当温度升高到硼酸锌的热分解温度时，硼酸锌开始分解释放出水和气体，这些产物可以冷却周围环境并稀释氧气，从而抑制火焰的燃烧。

此外，硼酸锌分解产物中的氧化锌还可以形成保护层，隔离火源和可燃物质，起到阻燃的作用。

除了阻燃性能之外，硼酸锌的热分解温度还对其应用范围和工艺条件的选择有重要影响。

在加工过程中，如果温度超过硼酸锌的热分解温度，会导致硼酸锌发生分解而失去阻燃功能。

因此，在使用硼酸锌作为阻燃剂时，需要根据其热分解温度来选择合适的加工温度和工艺条件，以确保阻燃效果的实现。

硼酸锌的热分解温度是指在加热条件下，硼酸锌开始发生分解的温度。

这一温度受到硼酸锌的化学成分、晶体结构以及水分含量等因素的影响。

统 槽 等 ， 备 投 资 为 １０万 元 ， 建 厂 房 设 ５ 土
６０ ２ ６ 万元 ， ０ｍ 约 ０ 人工工人 ４ ０人 ， 流动 资金 １０ ８
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第５ 卷
２０ 年 第 ３ ０２ 期
四川化工与腐蚀控制
５ ７
万元 ， 含税 总 成本 ０７ ．４万 元／， ｔ年产 值 ２０ ７０万
效 益产 品。
近年来 国 内 外 大 力及超 细 纳米 产 品。例 如 Ｂ ｒ ｏａ ｘ
三 、 途 用
低水 合 硼 酸锌 价 廉 、 无毒 、 刺 激性 ， 水 无 脱 温 度高 、 燃 。与 聚合 物一 起 加 工后 不 影 响 其 阻
二、 经济效益 分析
生产 主设 备 包 括 反应 釜 、 心 机 、 燥 系 离 干
盖布、 运输 带 等 多个 领 域 。也 可用 于家 用 电器
的阻燃 、 烟 。该 产 品 目前在 国 内 的产 能不 足 抑
１ｋ ａ产量 不 足 ５ｔ ， 市 场需 求 量 在 １０ ｔ ０ｔ ， ／ ｋａ而 ／ ５ｋａ ／ 以上 。因此应 大 力 开发 低水 合 硼 酸 锌 阻燃 剂 ，
元， 净利润 为 ４０万 元 ， ８ 总投 资 （ 流动 资 金 ） 含 为
气 中氧 的作 用下 氧 化成 铁 离子 ， 硼 酸根 离 子 与 生成 不溶性 稳 定 、 密 、 化 的 复合 盐 膜 ， 阻 致 钝 以
止 金属 生锈 。
３０万元 ， 资 回收 期 为 ０８年 ， 一 种 高经 济 ９ 投 ． 是
滤 液循环 使用 ， 滤饼 经水 洗、 燥 、 干 破碎 、 检验 合
格后 包 装 得 产 品。其 最 佳 工 艺 条 件 为 ： ｎ Ｚ Ｏ：

硼酸锌阻燃机理
硼酸锌是一种常用的无卤阻燃剂，其阻燃机理主要包括以下几个方面：
1. 发生互穿效应：硼酸锌中的锌元素可以促使有机聚合物分子链发生交联和互穿，从而增加其热稳定性和热分解能力，延缓材料燃烧过程。

2. 发生酸碱中和反应：硼酸锌可以与燃烧过程中产生的酸性气体（如HCl）进行中和反应，降低燃烧产物中的酸性成分含量，减小对材料的腐蚀性和燃烧性。

3. 灭燃作用：硼酸锌本身具有一定的灭燃作用，可以吸收燃烧过程中的热量，稀释燃烧源和可燃气体，降低温度和浓度，从而抑制燃烧反应的进行。

4. 形成阻燃层：硼酸锌在燃烧过程中会形成一层稳定的阻燃层，覆盖在材料表面，可以防止火焰传播和氧气接触，减缓燃烧速度和烟雾的产生。

总体来说，硼酸锌阻燃机理是通过物理和化学相结合的方式来实现阻燃效果，通过改变材料的热稳定性、燃烧产物性质和火焰传播途径等来抑制火灾的发生和蔓延。

一
３ ３ —
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第 ２ 卷 第 ８期 １ ２０ ０ ７年 ８月
化 工时 刊
Ｃｈ ｅｍ ｉａｌＩ ｕ ｔｙ Ｔｉ ｃ ｎｄ ｓ ｒ ｍｅｓ
Ｖｏ ． Ｉ２１， Ｎｏ． ８ Ａｕ ８ ． ００ ｇ． ２ ７
新 型 阻燃 剂 低 水 合 硼 酸锌 的合 成
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｅ ｃｉｎ ｔｍｐｅａｕ ｅ，ｈ ｒ ｐ ｒｉｎ ｏ ｏ ｉ ｔ ｒ ｌ ｔ ｅ ｌ ｕ ｄ— ｓ ｌ ａｉ ｓｒ ｃ ｅ ｒａ ｔ ｅ ｏ ｒｔ ｒ ｔ ｅｐ ｏ ｏｔｏ ｆｓｌｄ ｍａｅ ａｓ，ｈ ｉ ｉ ｉ ｑ ｏｉ ｒｔ ｄ ｏ，ｔ ｅｒ ａ ｔｏ ｉ ｋ ｎ ｈ ｅ ｃｉｎ ｔｍｅｍａ ｉ ｇ
硼酸锌 的企业 标 准见 表 １ 。
表 １ 硼 酸 锌 的 企 业 标 准
Ⅱ
盒盛
药品： 六水 硝 酸锌 、 十水 硼 砂 、 氧化 锌 、 露 醇 均 甘
１ １ 实验 药 品与 仪器 ． 为分 析纯 。
仪器 ： 口烧 瓶 ， 三 电动 搅 拌 装 置 ， 温 水 浴 槽 ， 恒 循 环水 式真 空泵 ， 恒温 干燥 箱 ， 温度计 ，Ｈ值 测 试仪 ｐ
先用 ２ ％盐酸 溶解 样 品 ， 用 １ ％氨 水溶 液 调 节 ｐ ０ 再 ０ Ｈ 值 到 ８ 加氨 一氯化 铵 缓 冲溶液 １ ， 铬黑 Ｔ为指 ， ０ｍＬ 用
（Ｚ Ｏ ３ ２ ３ ３５ ｚ ） Ｈ Ｂ ３ Ｎ Ｎ ３ ２ ｎ 。 Ｂ０ ‘ ．Ｈ ０ ＋２ ３ Ｏ ＋７ ａ Ｏ
影 响产 品 组成 的 因素 主要 有反应 温 度 、 反应 物 的 配 比 ， 固 比和反应 时间 等 。研 究 了这 些 因素 对 产 品 液
Ｌ ｙ ｎ Ｃｈ ｎ Ｘｕ ｘ ｉＡｉｉ ｇ ｅ ｅｉ

硼酸锌阻燃和抑烟作用
朱新生;陈景辉
【期刊名称】《工业建筑》
【年(卷),期】1990()3
【摘要】在聚合物阻燃体系中广泛使用的低水硼酸锌(2ZnO、3B_2O_3、
3.5H_2O),具有低毒、低发烟性、低着色性等特点。

它作为一种阻燃增效剂,具有强烈的炭化促进作用、高温下释水吸热作用和玻璃化作用。

所以,它在含卤的聚合物阻燃体系中,可部分取心三氧化二锑(Sb_2O_3);在无卤的聚合物阻燃体系中,可部分取代水合氧化铝。

硼酸锌表现出良好的阻燃、抑烟效果。

此外,试验得出,硼酸锌与三氧化二锑之间和硼酸锌与水合氧化铝之间都存在着明显的协同作用。

【总页数】7页(P10-16)
【关键词】硼酸锌;阻燃性
【作者】朱新生;陈景辉
【作者单位】中国建筑科学研究院建筑防火研究部
【正文语种】中文
【中图分类】TU545
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硼酸锌阻燃剂实验报告
实验目的：
本实验的目的是通过添加硼酸锌作为阻燃剂，研究其对材料燃烧性能的影响，并探讨硼酸锌的阻燃机理。

实验原理：
硼酸锌是一种常见的无水硼酸盐，具有良好的阻燃效果。

硼酸锌在高温下可以分解，释放出大量吸热水和粘稠液体，形成保护层，阻止火焰传播。

此外，硼酸锌还可以降低材料的燃烧速度和热释放量。

实验步骤：
1. 准备所需材料和硼酸锌阻燃剂。

2. 将硼酸锌阻燃剂按照一定比例加入到待测试材料中。

3. 对比添加硼酸锌的样品与未添加硼酸锌的样品进行燃烧实验。

4. 观察和记录样品的燃烧过程、燃烧时间和燃烧特征。

5. 分析不同样品的燃烧性能差异，并对硼酸锌的阻燃机理进行总结。

实验结果与分析：
经过对比实验，观察到添加硼酸锌的样品在燃烧过程中燃烧时间明显延长，燃烧速度减慢，并产生较少的烟雾和有害气体。

与未添加硼酸锌的样品相比，添加硼酸锌的样品表现出更好的阻燃性能。

这是由于硼酸锌分解时会产生大量吸热水和粘稠液体，形成一层保护层覆盖在材料表面，阻止火焰的传播。

此外，硼酸锌还
可以降低材料的燃烧速度和热释放量，进一步减少火灾扩散的可能性。

结论：
通过添加硼酸锌作为阻燃剂，可以显著提高材料的阻燃性能。

硼酸锌能够形成吸热保护层，降低燃烧速度和热释放量，有效阻止火焰传播。

因此，硼酸锌在工业生产中具有广泛的应用前景，可以提高材料的防火安全性能。

Abstract:Zincboratewasoneofthepioneerinorganicflameretardants.Ithadthecharacteristicsofgoodthermalstability, low-toxicityandnosmoke.Thisarticlesummarizedthemainproperties, preparingprocessesandinflamingretarding mechanismofzincborate.Itsapplicationindifferentfieldsandcooperationwithotherflameretardantswerealsodescribed atthesametime.Threemajorkindsofpreparingmethodsofzincboratewereemphaticallyintroduced:Becauseofthehigh costofrawmaterialandcomplexpost-processingprocedures, thetraditionalmethodshaddisadvantages;nano-sizedzinc boratepreparationhadmuchrequirementsonparticlesize, however, duetotheproduct′sbetterproperties, itwasthemain researchobject;comparingtoinland, theresearchofsolidphasemethodwasearlierandalittlematurerinforeigncountries andmeanwhile, italsoindicatedthatthesinteredzincborateathightemperaturewasamixtureofzincborateswithdifferent structures.Finally, thepurportofpreparingwhiskerzincboratewaspointedout. Keywords:zincborate;flameretardants;inflamingretardingmechanism;cooperatingeffect

2012.11.13-2012.11.15无机添加型阻燃剂低水合硼酸锌的制备薛风驰（0909401040）（苏州大学材料与化学化工学部09级化学类专业）摘要：用氧化锌-硼酸法制备低水合硼酸锌，并进行成分分析。

关键词：低水合硼酸锌、氧化锌、EDTAAbstract:.Prepare low hydrated zinc borate with ZnO-H3BO3method and analyze it.keyword:low hydrated zinc borate zinc oxide EDTA1、前言低水合硼酸锌，商品名称“Firebrake ZB”,是一种无机添加型阻燃剂。

这种阻燃剂是一种白色细微粉末，分子式为2ZnO·3B2O3·3.5H2O，相对分子质量为436.64，平均粒径2~10μm，相对密度为2.8。

硼酸锌中的锌有38%以氧化锌或氢氧化锌的形式进入气相，对可燃性气体进行稀释，降低其燃烧速率。

同时硼酸锌与卤化物作用在高温下形成卤化锌，可以覆盖于可燃物表面隔绝空气、抑制可燃气体的产物并阻止氧化和热辐射作用。

当硼酸锌加入卤素高分子材料中后，在燃烧过程中形成的BX3进入气相与水蒸汽作用形成卤化氢，可以阻止自由基间的链反应，也起到阻燃作用。

作为高效性添加型阻燃剂，其在较高的温度入350℃下仍然保持结构中的结晶水。

因此与目前使用的其他阻燃剂相比，低水合硼酸锌有更广阔的应用领域。

同时，与常用的阻燃剂氧化锑相比，低水合硼酸锌具有廉价、毒性低、发烟少、着色度低等优点，已广泛应用于PVC 薄膜、墙壁涂料、电线电缆、地毯等材料的生产与加工中，产生较好的阻燃效果。

低水合硼酸新的生产方法包括硼砂-锌盐合成法、氢氧化锌-硼酸合成法、氧化锌-硼酸合成法等。

其中氧化锌-硼酸合成法由于工艺简单、易操作、产品纯度高等优点，同时母液可循环使用、无“三废”污染被广泛使用。

本实验通过氧化锌-硼酸法制备低水合硼酸锌，并测定其锌含量、结晶水含量。