Formule moléculaire du borate de zinc

Borate de zinc (formule moléculaire du borate de zinc 2ZnO·3B2O3·3.5H2O), une forme unique de borate de zinc avec des applications ignifuges multifonctionnelles dans les composés de plastique et de caoutchouc. Étant donné que le ZB2335 libère son eau d'hydratation à des températures supérieures à 290°C (554°F), il peut être utilisé dans des systèmes nécessitant des températures de traitement élevées. Le borate de zinc (formule moléculaire du borate de zinc 2ZnO·3B2O3·3.5H2O) a un indice de réfraction similaire à celui de la plupart des systèmes polymères, ce qui permet de conserver une translucidité considérable et permet l'utilisation d'une faible charge de pigment. Il peut être introduit dans les extrudeuses, les calandres ou les équipements de moulage par injection de la même manière que d'autres additifs polymères solides. Il peut être utilisé pour remplacer partiellement (ou même complètement) d'autres additifs ignifuges tels que l'oxyde d'antimoine.

Structure moléculaire et caractéristiques

Composition chimique : En prenant comme exemple le borate de zinc 3,5 eau, sa formule moléculaire 2ZnO·3B₂O₃·3,5H₂O indique que la molécule est composée d'oxyde de zinc, de trioxyde de bore et d'eau cristalline. Le zinc fournit une structure métallique stable, tandis que le bore agit comme un ignifuge en formant un film pour isoler l'oxygène et supprimer les gaz inflammables. L'eau cristalline libère de la chaleur à haute température, réduisant ainsi la température de combustion.

Forme physique : poudre cristalline blanche ou poudre amorphe, petite taille de particule (taille moyenne des particules 3-5 μm), densité légère (2,67 g/cm³), facile à disperser uniformément dans les polymères, sans affecter la couleur du matériau et les propriétés mécaniques.

Stabilité thermique : L'eau cristalline est stable en dessous de 300 ℃, progressivement libérée au-dessus de 320 ℃ et forme du borate fondu pour recouvrir la surface de combustion, formant une « couche barrière à l'oxygène » et une « couche de carbone » pour bloquer la réaction en chaîne de combustion.

Propriétés physiques et chimiques

domaine d'application

1. Industrie du plastique

Modification ignifuge : dans les plastiques tels que le PVC, le PE, le PP, le PA, etc., il remplace les retardateurs de flamme traditionnels contenant des halogènes (tels que le trioxyde d'antimoine) pour réduire la toxicité de la fumée.

Amélioration de l'effet synergique : lorsqu'il est combiné avec des retardateurs de flamme sans halogène tels que l'hydroxyde d'aluminium et l'hydroxyde de magnésium, un système synergique de « système oxyde métallique + bore » est formé, ce qui améliore l'indice d'oxygène (OI) du matériau et réduit la quantité totale de retardateurs de flamme ajoutés.

2. Caoutchouc et élastomères

Produits en caoutchouc : formules ignifuges utilisées pour le caoutchouc naturel, le caoutchouc styrène-butadiène et le caoutchouc chloroprène, telles que les bandes d'étanchéité en caoutchouc pour automobiles et les couches isolantes pour fils et câbles. L'ajout de 5 à 10 % de borate de zinc peut former une couche carbonisée lors de la combustion du caoutchouc, empêchant ainsi la propagation des flammes.

Maintien des performances mécaniques : en raison de sa petite taille de particules et de sa bonne dispersibilité, il a peu d’impact sur la résistance à la traction et l’allongement à la rupture du caoutchouc, ce qui le rend adapté aux scénarios industriels à forte demande.

3. Revêtements et revêtements

Revêtement ignifuge : utilisé comme additif dans les revêtements de structures en acier, de bois et de murs de bâtiments, il génère une couche protectrice vitreuse à haute température et retarde l'échauffement du support. Par exemple, l'ajout de 15 à 20 % de borate de zinc aux revêtements en résine acrylique peut atteindre un classement au feu conforme à la norme GB 12441-2018.

Synergie anti-corrosion : La stabilité chimique de l'élément bore peut améliorer la protection anti-corrosion des revêtements sur les substrats métalliques, obtenant un double effet « ignifuge + anti-corrosion ».

4. Autres champs

Textiles et fabrication du papier : utilisés dans le processus de post-traitement des tapis, rideaux et autres tissus ignifuges, ou directement ajoutés à la pâte à papier pour conférer au matériau des propriétés auto-extinguibles.

Nouvelle énergie et électronique : utilisé comme charge ignifuge dans les séparateurs de batteries au lithium et les matériaux d'emballage électronique pour réduire le risque d'incendie causé par les courts-circuits.

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