Brezvodni cink boratje cinkova boratna spojina brez kristalne vode, s kemijsko formulo 2ZNO · 3B2O3. Za razliko od običajnega hidriranega cinkovega borata (na primer 3,5 vodnega cinkovega borata ZB-2335), brezvodni cink borat v svoji strukturi nima kristalne vode, zato ima večjo toplotno in kemično stabilnost.
Glavne lastnosti brezvodnega cinkovega borata vključujejo:
Videz: beli ali svetlo rumen prah.
Gostota: približno 2,8 g/cm ³.
Tališče: nad 980 ℃, z izjemno visoko toplotno stabilnostjo.
Topnost: netopna v vodi in večini organskih topil, kemično stabilna.
Toplotna stabilnost: Zaradi odsotnosti kristalne vode brezvodni cinkov borat ne sprošča vode pri visokih temperaturah, zaradi česar je primeren za visokotemperaturno predelavo.
Priprava brezvodnega cinkovega borata se običajno izvaja z naslednjimi metodami:
①. Metoda kalcinacije visoke temperature: Hidrirani cinkov borat (na primer 3,5 vodni cinkov borat) se kalcinira pri visoki temperaturi, da odstrani kristalno vodo in dobi brezvodni cink borat.
②. Neposredna metoda sinteze: brezvodni cinkov borat se neposredno sintetizira z reakcijo cinkovega oksida (ZnO) in borovo kislino (H3BO3) pri visoki temperaturi.
Mehanizem zaostalega plamena brezvoznega cinkovega borata je podoben kot pri hidriranem cinkovem boratu, v glavnem vključuje naslednje vidike:
①. Učinek pokritosti: pri visoki temperaturi se brezvodni cink borat razpade, da tvori stekleni film B2O3, ki pokriva površino materiala, izolira kisik in toploto ter preprečuje širjenje plamena.
②. Inhibicija verižne reakcije: pri materialih, ki vsebujejo halogene, brezvodni cinkov borat reagira s halogenskimi spojinami, da ustvari Znx2 in HX, zajema proste radikale, ustvarjene med zgorevanjem in prekinitvijo reakcije zgorevanja.
③. Visoka temperaturna stabilnost: Zaradi odsotnosti kristalne vode lahko brezvodni cinkov borat v visoko temperaturnih okoljih vzdržuje stabilne zaostale lastnosti plamena, zaradi česar je primeren za visokotemperaturne predelave.
Brezvodni cinkov borat se pogosto uporablja na naslednjih poljih zaradi visoke toplotne stabilnosti in odličnih lastnosti zaostanka plamena:
①. Visoko temperaturno inženirsko plastiko: v inženirski plastiki, ki zahteva visokotemperaturno predelavo (kot so poliamid, poliester itd.), Lahko brezvodni cinkov borat zagotovi stabilne lastnosti retardiranja plamena.
②. Keramika in stekleni materiali: V keramičnih glazurah in steklenih materialih brezvodni cinkov borat služi kot zaviralci plamena in tok, ki lahko izboljšajo toplotno stabilnost in zaostalost materialov.
③. Ognjevalna prevleka: brezvodni cinkov borat se uporablja v ognjevalnih premazah, da se zagotovi dolgotrajna zaščita pred plamenom v visokotemperaturnih okoljih.
④. Elektronski in električni materiali: V visokotemperaturnih elektronskih in električnih materialih lahko brezvodni cinkov borat izboljša zaostalost plamena in električne lastnosti materiala.
Prednosti:
Visoka toplotna stabilnost: brez kristalne vode, primerna za visoko temperaturno okolje.
Okoljsko prijazno in netoksično: izpolnjuje zahteve zelene kemije in je okolju prijazen.
Večfunkcionalnost: združuje funkcije, kot so zaostalost plamena, zatiranje dima in izboljšana materialna zmogljivost.
Omejitve:
Visoki stroški: postopek priprave je zapleten, proizvodni stroški pa visoki.
Zahteve glede visoke razpršljivosti: V materialu je potrebna enakomerna disperzija, sicer lahko vpliva na učinek zaostalega plamena.
V prihodnosti se bodo raziskave brezvodne cinkove borate osredotočile na naslednja navodila:
①. Nanotehnologija: izboljšanje disperzibilnosti in učinkovitosti zaostalega plamena z nanotehnologijo.
②. Več funkcionalni kompozitni materiali: razvijte nove sestavljene materiale, ki združujejo zaostalost, ojačitve, antibakterijsko in druge funkcije.
③. Zeleni proizvodni postopek: optimizirajte proizvodne procese, zmanjšate stroške in zmanjšate vpliv na okolje.
Brezvodni cink boratje visokozmogljiv plamen brez halogena s širokimi možnostmi uporabe v visokotemperaturni inženirski plastiki, keramiki, ognjenih premazih in drugih poljih zaradi visoke toplotne stabilnosti, prijaznosti do okolja in večfunkcionalnosti. S tehnološkimi inovacijami in optimizacijo procesov bo brezvodni cinkov borat v prihodnosti igrala pomembnejšo vlogo na področju zaostalih gradiva.
