阻燃劑硼酸鋅的合成及晶體形狀改進(jìn).pdf

1、硼酸鋅是無(wú)機(jī)阻燃劑的一種，具有熱穩(wěn)定性好、粒度細(xì)、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)。 本文通過(guò)對(duì)低水合硼酸鋅的三種合成方法：氫氧化鋅硼酸法、鋅鹽硼砂法、氧化鋅硼酸法進(jìn)行比較，確定以硼砂法作為本實(shí)驗(yàn)方法，并對(duì)實(shí)驗(yàn)原料進(jìn)行了改進(jìn)。 在本實(shí)驗(yàn)條件下合成的產(chǎn)物是一種新型組成的硼酸鋅。其中，B2O3的含量比傳統(tǒng)的2335型硼酸鋅略低。綜合分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并通過(guò)熱重分析儀和X-射線衍射儀對(duì)產(chǎn)物組成進(jìn)行分析鑒定。其反應(yīng)方程式為：3.5Zn(NO3)2+3.5

2、Na2B4O7+0.5ZnO+10H2O→4ZnO·5B2O3·10H2O+7NaNO3+4H3BO3通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)尋求合成參數(shù)，選定正交試驗(yàn)的因素和水平，通過(guò)正交試驗(yàn)來(lái)比較反應(yīng)溫度、物料配比、液固比和反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)合成硼酸鋅的影響，得出合成4510型硼酸鋅的較佳工藝條件為：反應(yīng)溫度65℃，物料配比1:1，液固比6:1，反應(yīng)時(shí)間7h。 在優(yōu)化工藝條件下，合成的硼酸鋅形狀是長(zhǎng)柱狀，長(zhǎng)約50～80μm，寬為10μm左右。為了使硼酸

3、鋅的顆粒更加細(xì)小，晶形分布更加均一，本文選擇了改變反應(yīng)設(shè)備、改變反應(yīng)溶劑、添加表面活性劑和結(jié)晶改良劑等方法。結(jié)果表明：在恒溫振蕩槽中合成的硼酸鋅顆粒細(xì)小并且均勻，且在此條件下添加氯化鋁和硬脂酸改良劑后，合成的硼酸鋅均是顆粒細(xì)小，規(guī)整的球形，直徑大約1μm；加入表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉溶液后，硼酸鋅形狀為不均勻的薄片狀，厚度為0.1μm左右，表面積在1μm2左右，改良效果較好。 對(duì)硼酸鋅的阻燃性能進(jìn)行測(cè)試，自制超細(xì)4510型硼酸