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3.5水硼酸鋅

鎖定
化學式2ZnO·3B2O3·3.5H2O,白色細微粉末,不溶於水和一般有機溶劑、熱水中微溶、易溶於稀酸、在氫氧化鈉中溶解性較差,能溶於強酸和鹼水;無毒、無味、無腐蝕和刺激性的無機阻燃劑,既能阻燃,又能消煙、滅電弧
中文名
3.5水硼酸鋅
化學式為
2ZnO.3B2O3.3.5H2O
分子量
434.6
物    性
白色細微粉末

目錄

3.5水硼酸鋅介紹

3.5水硼酸鋅也稱低水硼酸鋅 [1]  ,化學式2ZnO·3B2O3·3.5H2O,含(ZnO)37.46%,含(B2O3)48.06%,含結晶水14.50%。白色細微粉末,不溶於水、乙醇、正丁醇、苯、丙酮,易溶於鹽酸、硫酸、二甲亞碸。 [2]  高於300 ℃時失結晶水,失重約14.5%。無毒、無味、是無腐蝕和刺激性的無機阻燃劑,又稱ZB-2335阻燃劑。

3.5水硼酸鋅用途

1. 作為氧化銻或其它鹵素阻燃劑的多功能增效添加劑,可以有效提高阻燃性能,減少燃燒時煙霧的產生,並可以調節橡塑產品的化學,機械,電等方面的性能。
2. 作為含鹵素等阻燃劑的部分或完全環保替代品,被廣泛的直接應用於塑料橡膠的加工,如PVC、PE、PP、增強聚酰胺、聚氯脂、聚苯乙烯、環氧樹脂、聚脂酸乙烯樹脂及天然橡膠,苯乙烯丁二烯橡膠、氯丁橡膠等。
3. 用於紙張、纖維織物、裝飾板、地板革、壁紙、地毯、陶瓷釉料、殺菌劑,塗料的生產中,以提高阻燃性能。
4. 用於防腐,遠紅外線吸收,木材的防蟲防菌處理等領域。

3.5水硼酸鋅製備方法

硼酸中和法
(1) 硼酸-氫氧化鋅法 [3] 
2Zn(OH)2+6H3BO3=2ZnO·3B2O3·3.5H2O+7.5H2O
此法將一定比例的氧化鋅和硼酸投入預先放入硼酸的結晶器內,在80~100 ℃下反應5~7 h。然後過濾洗滌,乾燥,粉碎,製得硼酸鋅成品。該路線的優點就是產品單一、無三廢、硼酸的利用率較高。而該法的缺點是所需氫氧化鋅需要現場製備,因此不可避免地產生了副產物和廢水。
(2) 硼酸-氧化鋅法 [3] 
2ZnO+6H3BO3=2ZnO·3B2O3·3.5H2O+5.5H2O
此法在水和其他有機溶劑存在下,將氫氧化鋅和硼酸加入反應器中。在100 ℃下反應6~10 h。過濾後得到的固體物用熱水洗滌,乾燥,得硼酸鋅成品。該法消除了硼酸-氫氧化鋅法帶來的麻煩,具有工藝簡單、工序少、產品單一等優點,母液可以直接循環使用;但是該法的硼酸和氧化鋅的價格都比較高,所以成本比較高。
硼酸鹽-鋅鹽法
3.5ZnSO4+3.5Na2B4O7+0.5ZnO+10H2O=2(2ZnO·3B2O3·3.5H2O)+3.5Na2SO4+2H3BO3
此法中硼砂、鋅鹽原料易得,成本較低,在粒度控制上有一定的優勢;但缺點是反應條件比較苛刻。硼砂是強鹼弱酸鹽,使得體系溶液顯鹼性,鋅以氫氧化鋅微溶物形式存在,使得複分解反應速度減慢,反應時間延長,在一定程度上增加了能耗,提高了產品成本。另外,此方法生成硼酸和硫酸鈉兩種副產物,要將兩種副產物分離出來,母液循環使用,處理工序相當繁雜。 [4] 
參考資料
  • 1.    童夢良等.微波加熱製備低水硼酸鋅:無機鹽化工,2008:(3)32-34
  • 2.    化工詞典  .中國化工網 [引用日期2014-12-19]
  • 3.    何瓊等.硼酸鋅阻燃劑的性質、製備方法及其阻燃機理:化工礦物與加工,2006:(1)34-37
  • 4.    Nies Nelson P, Hulbert Richard W,.Zinc borate of low hydration and method for preparing same:US 3649172[P],1972