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硼酸锌阻燃剂的生产方法

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-9-6 16:58:45
硼酸锌阻燃剂的生产方法主要有硼砂法和硼酸法。

硼酸锌阻燃剂的生产方法(1)硼砂法3.5ZnSO4+3.5Na2B4O7+0.5ZnO→2(2ZnO·3B2O3·3.5H2O)+3.5Na2SO4+2H3BO3即把硼砂和硫酸锌按一定配比溶于水中,一定温度下进行反应,反应结束后经漂洗、压滤、干燥、粉碎即得产品。

硼酸锌阻燃剂的生产方法(2)硼酸法2ZnO+6H3BO3→2ZnO·3B2O3·3.5H2O+5.5H2O将硼酸、氧化锌按一定配比溶于水中,在一定温度下进行反应,反应结束后漂洗、压滤、干燥、粉碎即得产品。

将氧化锌和硼酸混合均匀,物质的量比为1∶3,加入反应容器,加入水的量为氧化锌和硼酸总质量的0.01%~60.00%,然后搅拌配制成流变态,再放入密闭容器在60~100℃温度下保温6~12h,冷至室温取出产物,在120~140℃烘干即可。此法制备过程不需要过滤,也不需要水洗,反应产率高。

用硼砂、硫酸锌和氧化锌按一定的配比,加入一定质量的水后,搅拌成流变态。在所获得的产品中加入表面活性剂,在60~100℃下恒温3~5h,冷至室温后,过滤水洗。加入的表面活性剂是含锆表面活性剂或硅烷表面活性剂,用量为硼砂、硫酸锌和氧化锌总量的0.01%~3.00%。

硼酸锌阻燃剂粉体的粒径过大会在基材中分散不理想,添加量高时会恶化材料的使用性能。为了改善硼酸锌在基材树脂中的分散性,必须使其粒径较小及粒径分布较窄。故阻燃剂细微化,甚至纳米化,既可增大阻燃剂与材料的接触面以提高相容性,可降低阻燃剂的用量。

胡云楚发明了一种固相反应制备纳米硼酸锌的方法。将氧化锌和硼酸分别磨成微米级,然后按照一定的比例,加入总量的1%~5%的硬脂酸钠、硅烷等表面活性剂或偶联剂,然后进行球磨或真空球磨,最后得到了纳米级的硼酸锌。

还有人研究了用水热法制备形貌可控的颗粒状、棒状和针状的低水合硼酸锌和用溶剂热改性法制备硼酸锌,均得到了改性良好的产品。



中文名称:磷酸三(2-氯乙基)酯,三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)

英文名称:Tris(2-chloroethyl) phosphate

中文别名:三氯乙基磷酸酯阻燃增塑剂;;磷酸三(β-氯乙酯);2-氯乙基磷酸双(2-氯乙基)酯;三(β-氯乙基)磷酸酯;磷酸三(2-氯乙基)酯;TCEP;磷酸三氯乙酯

CAS RN:115-96-8

EINECS号:204-118-5

分 子 式:C6H12Cl3O4P

分 子 量:285.4898

磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃剂TCEP)用途

1.磷酸三(2-氯乙基)酯具有极佳的阻燃性,优良的抗低温性及抗紫外线性,其蒸气只能在225℃以上用明火直接点燃方可燃烧,但移走火源则即刻自熄。以本品为阻燃剂不但可提高被阻燃材料的材料级别,而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗静电性。常用于阻燃以硝基纤维和醋酸纤维为基材的油漆涂料,不饱和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛树脂等,也可用于软质聚氯乙烯的增塑阻燃剂。本品用于不饱和聚酯添加量为10%~20%,在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚为原料)中可为10%左右,在软质聚氯乙烯中用作辅助增塑阻燃剂时为5%~10%。阻燃剂、铀、钍、钚、锝等稀有金属的分离溶剂或萃取剂。

2.本品广泛用于化纤织物、醋酸纤维素作阻燃剂,除具有自熄性外,还可改善耐水性、耐寒性及抗静电性。一般用量5~10份。本品为合成材料的优良阻燃剂,兼具有良好的增型作用,广泛用于醋酸纤维素、硝基纤维清漆、乙基纤维素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛树脂等,所制得的产品除具有自熄性外,还可改善制品的物理性能,制品手感柔软,也可称为石油添加剂和稀有元素的萃取剂,并且还是阻燃橡胶输送带的主要阻燃材料,一般添加量为5%~10%。

3.用作添加型卤代磷酸酯类阻燃剂和增塑剂。分子中同时含磷和氯,阻燃效果显著,不易挥发及水解,对紫外线稳定性好。适用于酚醛树脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纤维素涂料的阻燃剂、聚氯乙烯阻燃性增塑剂、金属萃取剂、汽油添加剂及聚酰亚胺加工助剂等。能够改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗静电性。参考用量5%~20%.


硼酸锌能够替代有毒的氧化锑应用于多种合成材料中,同时硼酸锌也可作为涂料的耐火添加剂和木材、纺织材料的耐火添加剂等。由于硼酸盐类阻燃剂价格相对较高,限制了其应用,我国对FB硼酸盐阻燃剂无论是应用与合成工艺都处于开发阶段,由于FB硼酸盐阻燃剂的性能良好、安全无毒、价格相对较低、原料来源易得。

其主要应用于高层建筑的橡胶制品配件、电梯、电缆、电线、塑料护套、临时建筑、军用制品、电视机外壳和零部件、船泊涂料及合成纤维制品、各种塑料、涂料等高聚物的阻燃添加剂等,而且在一些领域具有无法替代的优越性,因此发展前景看好,另外我国硼资源丰富,国内有资源的地区,可以加快硼酸盐阻燃剂的合成与开发。

对使用硼酸锌建议采用如下配方:⑴达到第一类阻燃性能火焰传播速度低于15,氧指数高于35%,使用高卤素含量的树脂,并且:a.每100份树脂加入10~15份硼酸锌。

35b.每100份树脂加入4~5份硼酸锌,再加入10~15份氢氧化铝。c.每100份树脂加入1.5~5份硼酸锌,再加入1.5份氧化锑。⑵达到第二类阻燃性能:使用含15~20%氯或10~15%溴的树脂体系,并按照上述建议配料。⑶达到自熄性能:使用趋近第二类性能的配料方案或使用氯化或溴化添加剂的通用级聚酯,每100份树脂添加10~20份硼酸锌和氧化锑的混合物。

用含硼的特殊复合成分制成的防火阻燃剂,使它渗透到纤维素类纤维或化学纤维坯布中, 可显著地提高纤维的着火点, 并显著地延缓火焰的蔓延速度。火灾事故中造成死亡的主要原因, 是从燃烧物中产生有毒气体。但NFR系列是一种新型的防火阻燃剂, 它可通过加工附着在纤维上, 抑制纤维燃烧时产生的有毒气体, 加工后不会造成纤维手感和色调的变化。已将此研究成果商品化, 经正式机构试验, 证明它们具有历来产品所没有的防火阻燃效果。

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