Borato de zinco anidroé um composto de zinco de borato sem água cristalina, com a fórmula química 2ZNO · 3B2O3. Ao contrário do borato de zinco hidratado comum (como 3,5 Borato de zinco de água ZB-2335), o borato de zinco anidro não possui água cristalina em sua estrutura; portanto, possui maior estabilidade térmica e química.
As principais propriedades do borato de zinco anidro incluem:
Aparência: pó amarelo branco ou claro.
Densidade: aproximadamente 2,8 g/cm ³.
Ponto de fusão: acima de 980 ℃, com estabilidade térmica extremamente alta.
Solubilidade: insolúvel em água e a maioria dos solventes orgânicos, quimicamente estável.
Estabilidade térmica: devido à ausência de água cristalina, o borato de zinco anidro não libera água em altas temperaturas, tornando-a adequada para ambientes de processamento de alta temperatura.
A preparação do borato de zinco anidro é geralmente realizado pelos seguintes métodos:
①. Método de calcinação de alta temperatura: O borato de zinco hidratado (como 3,5 borato de zinco de água) é calculado em alta temperatura para remover a água do cristal e obter borato de zinco anidro.
②. Método de síntese direta: O borato de zinco anidro é sintetizado diretamente pela reação de óxido de zinco (ZnO) e ácido bórico (H3BO3) a alta temperatura.
O mecanismo retardante da chama do borato de zinco anidro é semelhante ao de borato de zinco hidratado, incluindo principalmente os seguintes aspectos:
①. Efeito de cobertura: Sob alta temperatura, o borato de zinco anidro se decompõe para formar um filme vítreo B2O3, que cobre a superfície do material, isola o oxigênio e o calor e impede a disseminação da chama.
②. Inibição da reação em cadeia: Em materiais contendo halogênio, o borato de zinco anidro reage com compostos de halogênio para gerar Znx2 e HX, capturando radicais livres gerados durante a combustão e interrupção da reação em cadeia de combustão.
③. Estabilidade de alta temperatura: devido à ausência de água cristalina, o borato anidro de zinco pode manter propriedades retardantes de chama estáveis em ambientes de alta temperatura, tornando-o adequado para materiais de processamento de alta temperatura.
O borato de zinco anidro é amplamente utilizado nos campos a seguir devido à sua alta estabilidade térmica e excelentes propriedades retardantes da chama:
①. Plásticos de engenharia de alta temperatura: em plásticos de engenharia que requerem processamento de alta temperatura (como poliamida, poliéster etc.), o borato de zinco anidro pode fornecer propriedades retardantes de chama estáveis.
②. Cerâmica e materiais de vidro: em esmaltes de cerâmica e materiais de vidro, o borato de zinco anidro serve como retardador de chamas e fluxo, o que pode melhorar a estabilidade térmica e o retardamento da chama dos materiais.
③. Casamento à prova de fogo: o borato de zinco anidro é usado em revestimentos à prova de fogo para fornecer proteção retardante de chamas duradouras em ambientes de alta temperatura.
④. Materiais eletrônicos e elétricos: Em materiais eletrônicos e elétricos de alta temperatura, o borato de zinco anidro pode melhorar a retardância da chama e as propriedades elétricas do material.
Vantagens:
Alta estabilidade térmica: livre de água cristalina, adequada para ambientes de alta temperatura.
Ambientalmente amigável e não tóxico: atende aos requisitos da química verde e é ecológica.
Multifuncionalidade: combina funções como retardamento de chama, supressão de fumaça e desempenho aprimorado do material.
Limitações:
Alto custo: o processo de preparação é complexo e o custo de produção é alto.
Requisitos de alta dispersão: a dispersão uniforme é necessária no material, caso contrário, pode afetar o efeito retardador da chama.
No futuro, a pesquisa sobre borato de zinco anidro se concentrará nas seguintes direções:
①. Nanotecnologia: Melhorando a dispersibilidade e a eficiência retardante da chama através da nanotecnologia.
②. Materiais compostos multi -funcionais: Desenvolva novos materiais compostos que combinem retardância, reforço, antibacteriano e outras funções.
③. Processo de produção verde: otimize os processos de produção, reduz os custos e minimize o impacto ambiental.
Borato de zinco anidroé um retardador de chama sem halogênio de alto desempenho, com amplas perspectivas de aplicação em plásticos de engenharia de alta temperatura, cerâmica, revestimentos resistentes a incêndio e outros campos devido à sua alta estabilidade térmica, simpatia ambiental e multifuncionalidade. Através da inovação tecnológica e da otimização de processos, o Borato de zinco anidro desempenhará um papel mais importante no campo dos materiais retardadores de chama no futuro.
