硼酸锌的阻燃机理及其纳米化制备研究进展.pdfVIP

2011年 1O月 安康学院学报 0et．2011 第23卷 第 5期 JournalofAnkangUniversity V01．23 No．5 硼酸锌的阻燃机理及其纳米化制备研究进展 袁光辉 (安康学院 化学化工系，陕西 安康 725000) 摘 要：硼酸锌作为一种环保无机 阻燃荆，具有无毒、无污染、阻燃及抑烟的优良性能。综述 了硼酸锌阻燃剂 的主要j生质、阻燃机理和纳米硼酸锌的制备方法，指出硼酸锌的纳米化制备是 目前合成工艺的研究重点。 关键词：硼酸锌；阻燃机理 ；制备；纳米微粒 中图分类号：rQ132．4 文献标识码：A 文章编号：1674—0092(2011)05—0097—03 阻燃剂是使高分子材料不易着火 ，或着火后使 作用而达到阻燃 目的的。硼酸锌 阻燃剂 的阻燃机理 其燃烧变慢的一种工业助剂 。阻燃剂主要是 以卤素 可归纳为覆盖作用 、吸热及稀释作用和抑制链反应 和磷为 中心阻燃元素的化合物 。随着高聚物材料的 等几方面i2,4-6]。 发展 ，越来越 多的工业制 品如塑料等对 阻燃处理提 2．1 覆盖作用 出了更高 的要求 。含 卤阻燃剂尽管阻燃效果较好 ， 硼酸锌阻燃剂一般与 卤素化合物并用 ，接触火 但 由于在使用和燃烧过程 中的二次污染 问题 ，而逐 源而受热 ，阻燃剂在高分子材料热分解之前 已熔融 渐被无 卤阻燃剂所替代 。硼酸锌是最早使用 的无机 并形成覆盖层 ，其反应方程式为 ： 阻燃剂之一 ，其作为一种环保无机 阻燃剂 ，具有无 2ZnO ·3B203·3．5H20 + 22RX --*2ZnX2+ 6BX3+ 毒 、无污染 、阻燃及抑烟 的优 良性能 ，有着 良好 的 11R20+3．5H20 (R为金属 ，x为 卤素) 市场前景0--2]。 ZnX 沸 点高 ，是固体 物质 ，可覆盖于 可燃烧 1 硼酸锌的主要性质 物质表面隔绝空气 ，抑制可燃性气体产生 ，同时也 硼酸锌为 白色或淡黄色结 晶粉末 ，具有 阻燃 、 阻止氧化 和热 的作用 ；有助于 PVC分解形成脂肪 成炭、抑烟 、抑 阴燃和防止生成熔滴等多种效能 ， 族碳氢化合物 ，最终有利于脱水反应的进行 ；硼酸 并且具有低毒 、价廉 、透 明度 高和不易沉淀 等特 能促使生成大量碳 ，碳 的增加意味着可燃逸 出物减 性 。它 的 分 子 式 通 常 为 2ZnO ·3B203·7H20 或 少 ，具有很好 的抑烟作用 。 2ZnO ·3B2033．5H20 (zB一2335)13]o 2-2 吸热及稀释作用 在 已经 面市的各种 不 同结构 的硼 酸锌水合 物 硼酸锌在高于 300~C时可失去结 晶水 ，能够起 中，2ZnO ·3B20 ·3．5H20具有较高的脱水温度 ，在 到吸热冷 却作用 。硼酸锌 中的锌 约有 38％以氧化 250oC以上仍然保 留结 晶水 ，因此具有较高的商业 锌或氢氧化锌 的形式进入气相 ，对可燃性气体进行 价值 。可广泛应用于高层建筑的橡胶配件、电梯 电 稀释 ，使其燃烧速率 降低 。 缆、电缆塑料护套 、电器塑料 、地毯、电视机#1-壳 2．3 抑制链反应 和零 件 、船舶涂料及 纤维织物 中。在阻燃酚醛 塑 当硼酸锌添加到 卤素高分子材料 中，在燃烧时 料、阻燃涂料 、阻燃 聚氯乙烯 电缆护套 中，硼酸锌 所产生 的 BX。进入气相后 与水蒸汽相遇 生成 Hx， 阻燃剂 已达到了较满意的阻燃要求 。 在火焰 中有 卤素原子游离基生成 ，能阻止