Borate de zinc anhydreest un composé de borate de zinc sans eau cristalline, avec la formule chimique 2ZNO · 3B2O3. Contrairement au borate de zinc hydraté commun (comme 3,5 borate de zinc d'eau ZB-2335), le borate de zinc anhydre n'a pas d'eau cristalline dans sa structure, il a donc une stabilité thermique et chimique plus élevée.
Les principales propriétés du borate de zinc anhydre comprennent:
Aspect: poudre blanche ou jaune clair.
Densité: environ 2,8 g / cm ³.
Point de fusion: au-dessus de 980 ℃, avec une stabilité thermique extrêmement élevée.
Solubilité: insoluble dans l'eau et la plupart des solvants organiques, chimiquement stable.
Stabilité thermique: En raison de l'absence d'eau cristalline, le borate de zinc anhydre ne libère pas l'eau à des températures élevées, ce qui le rend adapté à des environnements de traitement à haute température.
La préparation du borate de zinc anhydre est généralement réalisée par les méthodes suivantes:
①. Méthode de calcination à haute température: le borate de zinc hydraté (comme 3,5 borate de zinc d'eau) est calciné à haute température pour éliminer l'eau cristalline et obtenir un borate de zinc anhydre.
②. Méthode de synthèse directe: le borate de zinc anhydre est directement synthétisé en réagissant à l'oxyde de zinc (ZnO) et à l'acide borique (H3BO3) à haute température.
Le mécanisme ignifuge de la flamme du borate de zinc anhydre est similaire à celui du borate de zinc hydraté, incluant principalement les aspects suivants:
①. Effet de couverture: À haute température, le borate de zinc anhydre se décompose pour former un film vitreux B2O3, qui couvre la surface du matériau, isole l'oxygène et la chaleur, et empêche la propagation des flammes.
②. Inhibition de la réaction en chaîne: Dans les matériaux contenant des halogènes, le borate de zinc anhydre réagit avec les composés halogènes pour générer du znx2 et du hx, capturant les radicaux libres générés lors de la combustion et interrompant la réaction en chaîne de combustion.
③. Stabilité à haute température: En raison de l'absence d'eau cristalline, le borate de zinc anhydre peut maintenir des propriétés de flamme stable dans des environnements à haute température, ce qui le rend adapté aux matériaux de traitement à haute température.
Le borate de zinc anhydre est largement utilisé dans les champs suivants en raison de sa stabilité thermique élevée et de ses excellentes propriétés issues de la flamme:
①. Plastiques d'ingénierie à haute température: dans les plastiques d'ingénierie qui nécessitent un traitement à haute température (comme le polyamide, le polyester, etc.), le borate de zinc anhydre peut fournir des propriétés d'alorsation de flammes stables.
②. Céramique et matériaux en verre: dans les émaux en céramique et les matériaux en verre, le borate de zinc anhydre sert de retard et de flux de flammes, ce qui peut améliorer la stabilité thermique et le retard de flamme des matériaux.
③. Enrobage ignifuge: le borate de zinc anhydre est utilisé dans les revêtements ignifuges pour offrir une protection allant de la flamme durable dans des environnements à haute température.
④. Matériaux électroniques et électriques: dans les matériaux électroniques et électriques à haute température, le borate de zinc anhydre peut améliorer le retard de la flamme et les propriétés électriques du matériau.
Avantages:
Stabilité thermique élevée: sans eau cristalline, adaptée à des environnements à haute température.
Respectueux de l'environnement et non toxique: répond aux exigences de la chimie verte et est respectueuse de l'environnement.
Multifonctionnalité: il combine des fonctions telles que le retard de flamme, la suppression de la fumée et les performances améliorées des matériaux.
limites:
Coût élevé: le processus de préparation est complexe et le coût de production est élevé.
Exigences de dispersibilité élevée: une dispersion uniforme est requise dans le matériau, sinon elle peut affecter l'effet issue de la flamme.
À l'avenir, la recherche sur le borate de zinc anhydre se concentrera sur les instructions suivantes:
①. Nanotechnologie: amélioration de la dispersibilité et de l'efficacité issue des flammes par la nanotechnologie.
②. Matériaux composites multi-fonctionnels: développer de nouveaux matériaux composites qui combinent le retard de flamme, le renforcement, les antibactériens et autres fonctions.
③. Processus de production verte: optimiser les processus de production, réduire les coûts et minimiser l'impact environnemental.
Borate de zinc anhydreest un retardateur de flammes sans halogène à haute performance avec de larges perspectives d'application dans les plastiques d'ingénierie à haute température, la céramique, les revêtements résistants au feu et d'autres domaines en raison de sa stabilité thermique élevée, de sa convivialité environnementale et de sa multifonctionnalité. Grâce à l'innovation technologique et à l'optimisation des processus, le borate de zinc anhydre jouera un rôle plus important dans le domaine des matériaux issus de flammes à l'avenir.
