Zinc borateay naging isang mahalagang pagpipilian para sa environment friendly inorganic flame retardants sa pagbabalangkas ng disenyo ng flame retardant materyales. Gayunpaman, nahaharap sa dalawang pangunahing uri ng hydration sa merkado, zinc borate monohydrate (ZnO·B₂O₃·H₂O) at zinc borate 3.5hydrate (2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O), maraming mga inhinyero at mga gumagawa ng desisyon sa pagbili ang nahaharap sa kanilang mga problema sa pagpili. Ang artikulong ito ay batay sa mga prinsipyo ng mga materyales sa agham at data ng aplikasyon upang matulungan kang tumpak na tumugma sa pinakaangkop na uri ng zinc borate.
Mabilis na Listahan ng Mga Pangunahing Pagkakaiba
|
Dimensyon ng katangian |
Zinc borate monohydrate |
3.5 Hydrated Zinc Borate |
|
Formula ng kemikal |
ZnO·B₂O₃·H₂O |
2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O |
|
Teoretikal na nilalaman ng B₂O₃ |
mga 45% |
tungkol sa 48.5% |
|
Pangunahing temperatura ng pag-aalis ng tubig |
250-300℃（iisang yugto） |
100-350℃（multi-stage） |
|
Karaniwang hanay ng laki ng butil |
1-5 μm |
2-20 μm |
|
Repraktibo index |
1.58-1.62 |
1.55-1.58 |
Temperatura sa pagpoproseso ≤ 200 ℃ → Dapat bigyan ng priyoridad ang pagpili ng 3.5 hydrated sink borate
·Siyentipikong batayan: Ang unang yugto ng pag-aalis ng tubig ay nagsisimula sa 100-150 ℃, na tumutugma sa temperatura ng pagpoproseso at maaaring epektibong gumaganap ng papel sa pagsipsip ng init at pagpapahina ng apoy.
· Karaniwang mga sitwasyon: Malambot na PVC, ilang mga produktong goma, mababang temperatura na mga curing coating, pagpoproseso ng tela.
Temperatura sa pagpoproseso 200-260 ℃ → Pumili batay sa balanse ng system
·Ang hanay ng temperatura na ito ay ang magkakapatong na lugar ng dalawang produkto at kailangang komprehensibong hatulan kasabay ng iba pang mga salik.
Temperatura sa pagpoproseso ≥ 260 ℃ → Dapat piliin ang zinc borate monohydrate
·Siyentipikong batayan: Monohydrate ay structurally stable sa ibaba 260 ℃, pag-iwas sa napaaga dehydration failure sa panahon ng pagproseso.
· Karaniwang mga sitwasyon: Mga plastik na engineering (tulad ng PA6, PA66 na temperatura sa pagpoproseso ng 250-290 ℃), mataas na temperatura na mga materyales sa cable na PBT, PET.
Mahalagang paalala: Ang temperatura ng pagpoproseso ay dapat na hindi bababa sa 10-15 ℃ na mas mataas kaysa sa paunang temperatura ng pag-dehydration ng zinc borate upang matiyak ang katatagan ng istruktura nito, ngunit hindi masyadong mataas para tuluyang maging hindi epektibo.
1. Mga sistemang naglalaman ng halogen (PVC, chloroprene rubber, bromine based flame retardant composite system)
· Rekomendasyon:3.5 hydrated sink borate
· Synergistic na mekanismo: Ang inilabas na kristal na tubig ay tumutugon sa hydrogen halide upang makabuo ng aktibong flame retardant gas, at ang nabuong ZnCl₂ o ZnBr₂ ay maaaring mag-catalyze sa pagbuo ng carbon mula sa polymer, na bumubuo ng isang "gas solidification phase" na dual flame retardant.
2. Phosphorus nitrogen expansion system
· Kinakailangan ang pang-eksperimentong pag-verify: Ang parehong uri ay maaaring subukan, ngunit kadalasan ang zinc borate monohydrate ay nagbibigay ng mas mahusay na suporta sa skeletal sa panahon ng mataas na temperatura na carbonization dahil sa mas mataas na thermal stability nito.
2. Pagpapanatili ng mga mekanikal na katangian
·Mataas na kinakailangan para sa tensile/impact strength: Ibinibigay ang priyoridad sa ultrafine zinc borate monohydrate (D50≤2μm), na ang mas maliit na laki ng particle at pare-parehong dispersion ay may mas kaunting epekto sa mga mekanikal na katangian ng matrix.
· Pansin: Kung walang wastong paggamot sa ibabaw, ang mataas na polarity ng 3.5 hydrated na mga produkto ay maaaring makaapekto sa pagiging tugma sa ilang mga non-polar polymer gaya ng PP at PE.
3. Antas ng kinakailangan sa pagsugpo sa usok
· Mahigpit na mga sitwasyon sa pagsugpo sa usok (tulad ng subway, barko, at mga interior ng aviation): Dapat bigyan ng priyoridad ang 3.5 hydrated zinc borate.
·Batay sa mas mataas na nilalaman ng boron nito at mga katangian ng multi-stage na dehydration, mas mabisa nitong pigilan ang hindi kumpletong pagkasunog at bawasan ang pagbuo ng usok at alikabok. Kapag pinagsama sa mga molybdenum compound, ang synergistic na epekto ng pagsugpo sa usok ay makabuluhan.
1. Kakayahang proseso ng pagpapakalat
·Tanging mga pangunahing kagamitan sa paghahalo: Inirerekomenda na pumili ng mga varieties na sumailalim sa pagbabago sa ibabaw (silane, stearic acid treatment), o pumili ng 3.5 hydrate na mga produkto na may malawak na pamamahagi ng laki ng particle at hindi gaanong madaling kapitan ng pagsasama-sama.
· Nilagyan ng high shear dispersion o grinding equipment: mataas na partikular na surface area na monohydrate na mga produkto ay maaaring mapili upang ganap na magamit ang kanilang flame retardant na kahusayan.
2. Balansehin ang halaga ng karagdagan at gastos
·Pagkalkula ng epektibong halaga ng boron: Ito ay hindi lamang isang bagay ng paghahambing ng toneladang mga presyo, ngunit dapat kalkulahin ang gastos sa bawat yunit ng masa ng B₂O₃.
·Additive sensitive application: Kapag limitado ang formula space, pumili ng mga produktong may mas mataas na flame retardant efficiency. Karaniwan, ang 3.5 hydrated zinc borate ay maaaring magkaroon ng kaunting bentahe sa parehong halaga ng karagdagan dahil sa bahagyang mas mataas na nilalaman ng boron nito, ngunit kailangan itong ma-verify sa pamamagitan ng mga partikular na pagsubok gaya ng LOI at UL94.
1. Mga kinakailangan sa anti-corrosion
· Rekomendasyon: Zinc borate monohydrate
· Ang mas mababang moisture absorption nito at mas matatag na mga katangian ng kemikal ay ginagawa itong hindi gaanong kinakaing unti-unti sa mga substrate ng metal o mga naka-embed na bahagi sa mahalumigmig na kapaligiran, na ginagawa itong angkop para sa mga wire, cable, at metal composite panel.
2. Mga kinakailangan sa paglaban sa panahon
· Parehong mga produkto ay may mahusay na katatagan, ngunit zinc borate monohydrate ay karaniwang superior.
3. Mga kinakailangan sa pagganap ng elektrikal
·Ang resistivity ng volume ng zinc borate monohydrate ay kadalasang mas mataas, na ginagawa itong mas angkop bilang isang insulation material para sa mga high-voltage na cable.
|
Patlang ng aplikasyon |
Inirerekomendang Uri |
Inirerekomendang dosis |
Mga pangunahing pagsasaalang-alang |
|
PVC wire at cable |
3.5 Hydration (ginamit kasabay ng Sb₂O₃) |
5-15 phr |
Collaborative na flame retardant, pagsugpo ng usok, gastos |
|
Walang halogen na flame-retardant polyolefin |
Monohydrate (ginagamit kasabay ng ATH/MH) |
10-30 ph |
Temperatura sa pagpoproseso, kahusayan sa pakikipagtulungan, pagganap ng makina |
|
Plastik sa engineering |
Monohydrate |
5-20 phr |
Mataas na temperatura katatagan, kulay at laki katatagan |
|
Hindi masusunog na patong |
Pumili batay sa temperatura ng paggamot ng batayang materyal |
15-40% |
Pagtutugma ng temperatura ng pag-aalis ng tubig, pagpapalawak sa epekto ng uling |
|
Mga produktong goma |
3.5 Hydration (kadalasang ginagamit kasama ng ATH) |
20-60 ph |
Pagtutugma ng temperatura ng sulfurization, dispersibility, permanenteng pagpapapangit |
Pagpili ng angkop na uri ngsink borateAng hydrate ay mahalagang isang multi-layunin na desisyon sa pag-optimize, walang ganap na "pinakamahusay", tanging ang "pinaka-angkop" para sa mga partikular na sitwasyon ng aplikasyon. Ang temperatura ng pagproseso ay ang pulang linya, ang materyal na sistema ay ang pundasyon, ang mga kinakailangan sa pagganap ay ang layunin, at ang gastos sa proseso ay ang hadlang.
