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无机硼系阻燃剂的应用

(1)硼酸锌的优点硼酸锌是一种高流动性的微细结晶粉末,在使用时不需要特殊的处理就能很容易地分散在各类树脂中。作为一种多功能添加剂,硼酸锌具有下述优点。
①具有阻燃或阻燃增效作用在大多数含卤环氧树脂体系中,硼酸锌与三氧化二锑间具有协同效应;在某些含卤不饱和聚酯体系中,硼酸锌与三氧化二锑和氢氧化铝都可以产生阻燃协同作用。在很多阻燃体系中以硼酸锌替代三氧化二锑,都可以降低材料的成本和毒性,但却不会降低材料的阻燃性能。
②抑烟以拥酸锌替代三氧化二锑时,可使某些含卤聚酯的生烟量减少40%,使某些含卤环氧树脂的生烟量大幅度降低。
③促进炭层的形成硼酸锌有助于在材料燃烧时生成多孔的炭层并使炭层稳定。此外,在高聚物的燃烧温度下,硼酸锌还可与氢氧化铝生成类似于陶瓷的硬质多孔残渣。这都有利于隔绝热量和阻止空气扩散到材料内部。
④抑制阴燃和防止熔滴生成在很多高聚物中,硼酸锌都不仅可以起到抑制阴燃的作用,而且还可以减少高温熔滴的生成。在建筑火灾中,高温熔滴通常都是危险的引火源。
⑤低毒通常认为硼酸锌基本上是无毒的,不刺激皮肤和眼睛,无腐蚀性。
⑥价廉硼酸锌的售价通常只有三氧化二锑的1/3,并且密度仅是三氧化二锑的1/2,因此如以体积论,硼酸锌的价格约合三氧化二锑的1/6。
⑦透明性硼酸锌的折射率恰好在大多数高聚物材料的折射率范围之内,因而将其用于树脂层压板时,可较好地保持板材的透明度。
⑧不易沉淀由于硼酸锌的晶体密度远低于三氧化二锑,故配料时所需的能量小,在分散体系中也不易沉淀。
⑨其他硼酸锌比三氧化二锑容易润湿,具有抗电弧性能,可促进金属与树脂的黏合,还能赋予材料抗菌性,并且硼酸锌对很多高聚物的强度、伸长率及热老化性能均无不良影响。
(2)硼酸锌的应用实例在实际应用中,硼酸锌常与其他阻燃剂并用以发挥阻燃协效作用和抑烟功能。它一般和三氧化二锑复合加入到聚氯乙烯、氯丁胶、卤化聚
酯、氯化聚乙烯等含卤高聚物中,或与卤系阻燃剂一起应用于阻燃非卤高聚物。在含氯15%-20%或含溴10%-15%的树脂体系中,硼酸锌的建议用量为:每100份树脂加1.5-5份硼酸锌、1.5份三氧化二锑或每100份树脂加4-5份硼酸锌、10-15份氢氧化铝。
除含卤高聚物外,硼酸锌还可广泛应用于阻燃聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醋、聚酰胺、聚碳酸酯、环氧树脂、丙烯酸酯等高聚物材料。在硅橡胶中,单一的硼酸锌也具有优异的阻燃性能。

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