硼酸锌阻燃聚氯乙烯研究进展.pdfVIP

第39卷第1期 上海化工 Chemical 2014年1月 Shanghai Industry ·25· 薹综-：：：述 张亨 锦西化工研究院(辽宁葫芦岛125000) 摘要介绍了硼酸锌的物化性质、毒性、生产过程和产品标准等。总结了硼酸锌对聚氯乙烯(PvC)的阻燃机理和特 点。综述了近10年来硼酸锌在PVC阻燃方面的研究成果。 关键词硼酸锌阻燃聚氯乙烯进展 128+．54 中图分类号TE 硼酸锌主要被用作阻燃剂p-14181，用于聚氯乙烯原料，在水溶液中加热进行复分解反应： (PVC)、聚烯烃、聚酯、卤化聚酯、聚丙烯酸酯、聚醋 酸乙烯、ABS树脂、不饱和聚酯等树脂以及橡胶、涂 3．5H20)+7Na2S04+4H3803 料、纤维织物等的阻燃处理。 该反应生成硼酸和硫酸钠两种副产物，把两种 聚氯乙烯加工性能良好、价格低廉，广泛应用于 副产物分离出来，工业母液循环使用是相当繁杂的。 工业、农业、交通、建筑、通讯、医疗卫生等领域。其用 2．2中和澍1¨4l 量巨大，应用领域不断拓展，人们对其性能提出了更 中和法以硼酸和氢氧化锌(或氧化锌)为原料， 高的要求。其中聚氯乙烯的阻燃研究方兴未艾。 按一定配比投入反应罐中，在90～100℃下保温 6。10h，发生如下反应： 1 物化性质及毒性【1也吨11,13-14] 硼酸锌阻燃剂为无规则(或菱形)白色结晶或淡 黄色粉末，分子式为2ZnO·3B：033．5H20(ZB)，分子与复分解法相比，中和法工艺简单、产物单一、 量为434．69，在冷水中溶解性极低，在热水中可缓慢母液可循环使用，且收率高，可达95％以上。 溶解形成含1％B：O，的溶液；易溶于稀酸和二甲基 3产品标准 亚砜，也易溶于氢氧化钠溶液；不溶于乙醇、正丁醇、 苯及丙酮等有机溶剂；在260℃以下仍能保持其结 硼酸锌是一种性能优良的无机无卤添加型阻燃 晶水，温度高于300℃时失去结晶水；热稳定性较 好，既能阻燃，又能消烟，还能熄灭电弧。 硼酸锌有一系列不同组成的化合物，其中有 2ZnO·38203·7H20、2ZnO·38203·5H20、ZnO·B203· 温度250—300oC、平均粒径3～5 2H20、ZnO·2B：03、2ZnO·38203化合物等，不同化合 t．Lm、水分≤1．0％， 物主要取决于制备方法的差异。3．5个结晶水的硼酸 符合欧盟RoHS指令(《关于限制在电子电器设备中 锌，实际含3．3～3．7个结晶水。如无特别说明，阻燃使用某些有害成分的指令》)。 剂硼酸锌一般就是3．5个结晶水的硼酸锌。 4阻燃机理【6115-18,20] 硼酸锌大白鼠经t3 LD卯(半数致死量)10s／ks， 对皮肤和眼无刺激，无吸入和接触性毒性。 硼酸锌同时在凝聚相和气相中发挥阻燃作用。 硼酸锌在高温下熔化，形成玻璃态的包覆物，随 2生产工艺【1吨州41 后在高温下脱水，水的蒸发热及水蒸气的其他作用 2．1 复分解法 有助于使燃烧自熄。同时，脱水后的硼酸锌可促进无 复分解法以硼砂和锌盐(硫酸锌、硝酸锌等)为 机炭层的生成，后者不仅难以点燃和燃烧，而