زینک بورات بی آبیک ترکیب بورات روی بدون آب کریستالی است ، با فرمول شیمیایی 2Zno · 3B2O3. بر خلاف بورات روی هیدراته مشترک (مانند 3.5 آب بورات روی ZB-2335) ، بورات روی بی آب در ساختار خود آب کریستالی ندارد ، بنابراین دارای ثبات حرارتی و شیمیایی بالاتری است.
خصوصیات اصلی بورات روی بی آب شامل موارد زیر است:
ظاهر: پودر زرد سفید یا زرد روشن.
چگالی: تقریباً 2.8 گرم در سانتی متر.
نقطه ذوب: بالاتر از 980 ℃ ، با ثبات حرارتی بسیار بالا.
حلالیت: نامحلول در آب و بیشتر حلال های آلی ، از نظر شیمیایی پایدار است.
پایداری حرارتی: به دلیل عدم وجود آب کریستالی ، بورات روی بی آب آب را در دماهای بالا آزاد نمی کند و آن را برای محیط های پردازش درجه حرارت بالا مناسب می کند.
تهیه بورات روی بی آب معمولاً با روشهای زیر انجام می شود:
① روش محاسبه با دمای بالا: بورات روی هیدراته (مانند 3.5 بورات روی آب) در دمای بالا برای از بین بردن آب کریستال و به دست آوردن بورات روی بی آب کلسیم شده است.
② روش سنتز مستقیم: بورات روی بی آب با واکنش اکسید روی (ZnO) و اسید بوریک (H3BO3) در دمای بالا به طور مستقیم سنتز می شود.
مکانیسم عقب ماندگی شعله از بورات روی بی آب شبیه به بورات روی هیدراته است ، که عمدتا از جمله جنبه های زیر است:
① اثر پوشش: در دمای بالا ، بورات روی بی آب برای تشکیل یک فیلم شیشه ای B2O3 ، که سطح مواد را پوشش می دهد ، اکسیژن و گرما را جدا می کند و از پخش شعله جلوگیری می کند.
② مهار واکنش زنجیره ای: در مواد حاوی هالوژن ، بورات بی آب با ترکیبات هالوژن برای تولید ZNX2 و HX واکنش نشان می دهد ، رادیکال های آزاد تولید شده در هنگام احتراق و قطع واکنش زنجیره احتراق.
③ پایداری درجه حرارت بالا: به دلیل عدم وجود آب کریستالی ، بورات بی آب و بی آب می تواند خواص نگهدارنده شعله پایدار را در محیط های درجه حرارت بالا حفظ کند ، و آن را برای مواد پردازش با دمای بالا مناسب می کند.
بورات روی بی آب و بی آب به دلیل پایداری حرارتی بالا و خاصیت عالی در برابر شعله در زمینه های زیر به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد:
① پلاستیک های مهندسی با درجه حرارت بالا: در پلاستیک های مهندسی که نیاز به پردازش درجه حرارت بالا دارند (مانند پلی آمید ، پلی استر و غیره) ، بورات روی بی آب می تواند خواص مهار کننده شعله پایدار را فراهم کند.
② سرامیک و مواد شیشه ای: در لعاب های سرامیکی و مواد شیشه ای ، بورات بی آب و بی آب به عنوان یک مهار و شار شعله عمل می کند ، که می تواند پایداری حرارتی و عقب ماندگی شعله را بهبود بخشد.
③ پوشش ضد آتش: از بورات روی بی آب در پوشش های ضد آتش استفاده می شود تا محافظت از بازدارنده شعله طولانی مدت در محیط های درجه حرارت بالا فراهم شود.
④ مواد الکترونیکی و الکتریکی: در مواد الکترونیکی و الکتریکی با درجه حرارت بالا ، بورات روی بی آب می تواند عقب ماندگی شعله و خاصیت الکتریکی مواد را بهبود بخشد.
مزایای:
پایداری حرارتی بالا: عاری از آب کریستالی ، مناسب برای محیط های درجه حرارت بالا.
سازگار با محیط زیست و غیر سمی: الزامات شیمی سبز را برآورده می کند و سازگار با محیط زیست است.
چند منظوره: این کارکردهایی مانند عقب ماندگی شعله ، سرکوب دود و عملکرد بیشتر مواد را ترکیب می کند.
محدودیت ها:
هزینه بالا: فرآیند آماده سازی پیچیده و هزینه تولید زیاد است.
الزامات پراکندگی زیاد: پراکندگی یکنواخت در مواد مورد نیاز است ، در غیر این صورت ممکن است بر اثر مهار کننده شعله تأثیر بگذارد.
در آینده ، تحقیقات در مورد بورات روی بی آب به دستورالعمل های زیر متمرکز خواهد شد:
① فناوری نانو: بهبود پراکندگی و بازده عقب ماندگی شعله از طریق فناوری نانو.
② مواد کامپوزیت چند عملکردی: مواد کامپوزیت جدیدی را تهیه کنید که عقب نشینی شعله ، تقویت ، ضد باکتریایی و سایر کارکردها را با هم ترکیب می کنند.
③ فرآیند تولید سبز: بهینه سازی فرآیندهای تولید ، کاهش هزینه ها و به حداقل رساندن تأثیرات زیست محیطی.
زینک بورات بی آببه دلیل ثبات حرارتی بالا ، دوستی محیطی و چند منظوره ، یک مهار شعله بدون هالوژن با کارایی بالا با چشم انداز کاربرد گسترده در پلاستیک مهندسی با درجه حرارت بالا ، سرامیک ، پوشش های مقاوم در برابر آتش و سایر زمینه ها به دلیل ثبات حرارتی بالا ، دوستی محیطی و چند منظوره است. از طریق نوآوری تکنولوژیکی و بهینه سازی فرآیند ، روی بورات بی آب نقش مهمی در زمینه مواد عقب مانده شعله در آینده خواهد داشت.
