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无机硼系阻燃剂的研究情况

 无机硼系阻燃剂的研究情况

     无机硼酸盐阻燃剂最早是用在纺织品中的一种阻燃整理剂,由于水洗牢度

比较差,因此在织物上的应用受到一定的限制,只能作为暂时性阻燃整理

剂。1735年,英国的Obavcasghac就选用硼砂、明矾、硫酸铁等的水溶液作

为织物阻燃剂,并获得了专利。

     我国生产的硼化合物中能够作为阻燃剂的有硼砂、硼酸、偏硼酸钙、片硼

酸铵、五硼酸铵、偏硼酸钠、氟硼酸按、偏硼酸钡、硼酸锌、氟硼酸锌等

。硼酸有阻止无焰灼烧的作用,但是对防止残焰的作用不大;硼砂有防止

残焰的作用,但是对防止灼焦的作用不大。两者混合后,防止无焰灼烧的

效果很好,所以两种物质经常混合使用来发挥协同阻燃效果。现在最常用

的硼酸盐阻燃剂是硼酸锌的各种水合物,硼酸锌最早是由美国硼砂和化学

品公司在上世纪70年代开发成功的,商品名为FirebrakeZB,简称FB阻燃剂

     目前材料耐燃性已成为人们在阻燃领域关注的又一热点话题,国外许多国

家制定系列耐燃规范,近年来我国也引起了重视。硼酸锌能够替代有毒的

氧化锑应用于多种合成材料中,同时硼酸锌也可作为涂料的耐火添加剂和

木材、纺织材料的耐火添加剂等。由于硼酸盐类阻燃剂价格相对较高,限

制了其应用,我国对FB硼酸盐阻燃剂无论是应用与合成工艺都处于开发阶

段。由于FB硼酸盐阻燃剂的性能良好、安全无毒、价格相对较低、原料来

源易得,主要应用于高层建筑的橡胶制品配件、电梯、电缆、电线、塑料

护套、临时建筑、军用制品、塑料、电视机外壳和零部件、船舶涂料及合

成纤维制品等,而且在一些领域具有无法替代的优越性,因此发展前景看

好。另外我国硼资源丰富,国内有资源的地区,可以加快硼酸盐阻燃剂的

合成与开发。

     近年来,随着纳米材料研究的不断深入,纳米硼系阻燃剂已成为硼系阻燃

剂行业研究的一个方向。纳米无机硼系阻燃剂既可以单独添加到高聚物材

料中去,也可与传统的阻燃材料复配使用。有人采用配位均匀沉淀法,分

别以硝酸锌和硼砂为原料制备了纳米硼酸锌。以氧化锌和硼酸为主要原料

首次制备了纤维状纳米硼酸锌,并以十二烷基苯磺酸钠作为改性剂,成功

对纳米硼酸锌进行表面改性,产品用于阻燃聚丙烯阻燃高密度聚乙烯和阻

燃低密度聚乙烯,显示出优良的阻燃抑烟性能,并能改善低密度聚乙烯的

力学性能。

     硼酸钠钙混合物很早就作为扑救森林火灾的阻燃剂。 硼酸钙无毒,添加到

涂料后在阻燃过程中不会产生二次污染。用硼酸钙阻燃环氧树脂,可以达

到自熄的阻燃效果。用于木材行业,不仅可以提高木材的阻燃性,还可以

提高木材的防腐性,另外还可以作为不溶性的阻燃剂来提高其防水性。

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