硼酸锌

中文名称    硼酸锌

中文同名    阻燃剂ZB;阻燃剂

英文名称    Zinc borate

化学式       B2O6Zn3

分子量       313.79

CAS编号   1332-07-6

质检信息

质检项目      指标值

含量，%       ≥98%

PSA：       138.36000

LOGP：    -1.48190

熔点 ?4 °C(lit.)

沸点 59 °C(lit.)

密度 1.596 g/mL at 25 °C(lit.)

蒸气压 269 hPa (30 °C)

折射率 n20/D 1.275(lit.)

闪点 4,4°C

化学特性

硼酸锌为无规则（或菱形）白色或淡黄色粉末。 不溶于水、乙醇、正丁醇、苯、丙酮，易溶于盐酸、硫酸、二甲亚砜。

产品用途

1.硼酸锌是无机添加型阻燃剂，其特点是为热稳定性好，即能阻燃又能消烟，在部分产品中可替代三氧化二锑，也可以同其它无机阻燃剂协同使用，其效果更佳。本品广泛应用于橡胶、塑料、电缆、木材，国防军工产品、涂料、篷布等行业。

2.硼酸锌可以作为氧化锑或其它卤素阻燃剂的多功能增效添加剂，可以有效提高阻燃性能，减少燃烧时烟雾的产生，并可以调节橡塑产品的物理，机械，电等方面的性能。

3.硼酸锌广泛应用于 PVC 材料中，如地毯，输送带，电线电缆等，也应用于以无卤氢氧化铝和氢氧化镁为阻燃体系的工程塑料中，如 PE，PP，ABS 等，还用于 膨胀系涂料， 陶瓷釉料、杀菌剂，壁 纸 处理，乳白玻璃等领域中。

4.用于纺织物的防水，阻燃，陶瓷釉药，涂料防霉，杀菌。

5.硼酸锌是无机添加型阻燃剂，其特点是为热稳定性好，即能阻燃又能消烟。它可单独使用，也可与三氧化二锑等其他阻燃剂协同使用，阻燃效果更佳。广泛用于橡胶和PVC、ABS、氯化聚乙烯、化纤、油漆中。

 

储藏措施

1.储存于阴凉、通风的库房。

2.应与氧化剂、食用化学品分开存放，切忌混储。

3.保持容器密封。

4.远离火种、热源，防止阳光直射。

5.库房必须安装避雷设备。

6.排风系统应设有导除静电的接地装置。

7.采用防爆型照明、通风设置。

8.禁止使用易产生火花的设备和工具。

9.储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

10.防止粉尘和气溶胶生成。

急救措施 

【食入】摄入不可能。但是，如果摄入，获得紧急医疗照顾。

【吸入】如果克服被曝光，将受害人转移到空气新鲜处。给予吸氧或人工呼吸。获得紧急医疗照顾。迅速采取行动是至关重要的。

【皮肤】立即脱去污染的衣着。彻底清洗皮肤，用温和的肥皂/水。W /温水冲洗15分钟。如果是粘的，首先使用无水清洁。寻求医疗照顾，如果不良影响或刺激。

【眼睛】眼睛接触的情况下，立即用清水冲洗20-30分钟。经常收回眼皮。获得紧急医疗照顾。

生产方法

一、1.氧化锌法 将一定比例的氧化锌和硼酸投入预先放入硼酸的结晶器内，在80～100 ℃下反应5～7 h。然后过滤洗涤，干燥，粉碎，制得硼酸锌成品。

2.氢氧化锌法 在水和其他有机溶剂存在下，将氢氧化锌和硼酸加入反应器中。在100℃下反应6～10 h。过滤后得到的固体物用热水洗涤，干燥，得硼酸锌成品。

制备方法

硼酸中和法

1） 硼酸-氢氧化锌法

2Zn(OH)2+6H3BO3=2ZnO·3B2O3·3.5H2O+7.5H2O

此法将硼酸和氢氧化锌按一定的比例投入反应器，控制一定的固液比，于90-100℃下反应5-7h。该路线的优点就是产品单一、无三废、硼酸的利用率较高。而该法的缺点是所需氢氧化锌需要现场制备，因此不可避免地产生了副产物和废水。

2） 硼酸-氧化锌法

2ZnO+6H3BO3=2ZnO·3B2O3·3.5H2O+5.5H2O

此法的制备条件和硼酸-氢氧化锌法差不多，并且消除了硼酸-氢氧化锌法带来的麻烦，具有工艺简单、工序少、产品单一等优点，母液可以直接循环使用；但是该法的硼酸和氧化锌的价格都比较高，所以成本比较高。

3）硼酸盐-锌盐法

美国硼砂与化学品公司在专利中就此法报道了有10多条原料路线，下面是其中一条使用较为普遍的路线。

3.5ZnSO4+3.5Na2B4O7+0.5ZnO+10H2O=2(2ZnO·3B2O3·3.5H2O)+3.5Na2SO4+2H3BO3

此法中硼砂、锌盐原料易得，成本较低，在粒度控制上有一定的优势；但是该法的缺点是反应条件比较苛刻。硼砂是强碱弱酸盐，使得体系溶液显碱性，锌以氢氧化锌微溶物形式存在，使得复分解反应速度减慢，反应时间延长，在一定程度上增加了能耗，提高了产品成本。另外，此方法生成硼酸和硫酸钠两种副产物，要将两种副产物分离出来，母液循环使用，处理工序相当繁杂。 

超细硼酸锌的制备

硼酸锌阻燃剂粉体的粒径过大会在基材中分散不理想，添加量高时会恶化材料的使用性能。为了改善硼酸锌在基材树脂中的分散性，必须使其粒径较小及粒径分布较窄。故阻燃剂细微化，甚至纳米化，既可增大阻燃剂与材料的接触面以提高相容性，还可降低阻燃剂的用量。国外对硼酸锌的合成和应用已经达到了一定的水平，1990年报道的美国硼砂公司的硼酸锌新产品是平均粒径为2-4μm；1992年，硼砂公司又报道了一种硼酸锌新产品，其失水温度为413 ℃（比标准硼酸锌约高110 ℃），因而可用于加工温度极高的工程塑料，如聚酮、砜和聚醚亚胺等。

中国所生产的硼酸锌的粒径一般为2-8 μm，还不能达到国外的水平，所以对硼酸锌进行超细化研究日趋重要起来。

武汉大学将氧化锌和硼酸混合均匀，物质的量比为1：3，加入反应容器，加入水的量为氧化锌和硼酸总质量的0.01 %-60.00 %，然后搅拌配制成流变态，再放入密闭容器在60-100 ℃温度下保温6-12 h，冷至室温取出产物，在120-140 ℃烘干即可。此法制备过程不需要过滤，也不需要水洗，反应产率高。

胡云楚发明了一种固相反应制备纳米硼酸锌的方法。将氧化锌和硼酸分别磨成微米级，然后按照一定的比例，加入总量的1%-5%的硬脂酸钠、硅烷等表面活性剂或偶联剂，然后进行球磨或真空球磨，最后得到了纳米级的硼酸锌。

还有人研究了用水热法制备形貌可控的颗粒状、棒状和针状的低水合硼酸锌和用溶剂热改性法制备硼酸锌，均得到了改性良好的产品。

高温固相反应制备硼酸锌

高温固相反应制备硼酸锌的研究进行得比较少。通过高温固相反应制得的硼酸锌是不含结晶水的，所以阻燃效果可能会下降，但是根据硼酸盐的阻燃机理，应该还是具有一定的阻燃效果。HubertHuppertz等通过研究发现，在高温或者是高压的条件下，ZnO-B2O3体系中有4或5种不同结构的硼酸锌存在，分别为：α-ZnB4O7，偏硼酸锌Zn4O(BO2)6或ZnB2O4，Zn3(BO3)2或Zn5B4O11，ZnB6O10（可能存在）和微孔硼酸锌Zn4O(BO3)2。高温固相反应制备硼酸锌的研究国外进行得比较早。在20世纪90年代初期，日本就有专利报道说，用1 mol的氧化锌（锌的氢氧化物、碳酸锌或活性锌）平均粒径≤0.1 μm，和1.0-1.5 mol的硼酸或三氧化二硼于700-900 ℃高温中反应1-6 h，可以制得硼酸锌。

阻燃机理

硼酸锌可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，随后在高温下脱水，水的蒸发热及水蒸汽的其他作用有助于使燃烧自熄。同时，脱水后的硼酸锌可促进无机炭层的生成，后者不仅难于点燃和燃烧，而且具有隔绝作用。 当硼酸锌与卤系阻燃剂并用时，它可与阻燃剂本身及阻燃剂分解产生的卤化氢反应，生成锌化合物及硼化合物。这些化合物可促进成炭。生成的三卤化硼是一种路易士酸，可促进高聚物的交联，延缓高聚物分解为可燃性气体。同时，三卤化硼可进入气相捕获自由基，并能释放出卤素，而后者又是一种燃烧抑制剂。

1）硼酸锌ZB－2335受热至300℃以上，即释放出结晶水，吸收大量热能，降低燃烧面温度。

2）释放出的水分，稀释空气中的氧，抑制灼烧反应。

3）最终生产的B2O3 玻璃状薄膜，覆盖于聚合物上，起隔热阻氧的作用。

4）与有机卤化物复配，在燃烧温度下，FB分解并与卤素生成ZnX2、ZnX、H3BO3(X＝C1、Br)覆盖于燃烧物表面，隔绝了空气。并且BX3在燃烧时，放出的HX对阻止高活性自由基之间的链锁反应有催化作用，从而达到此单用FB更好的阻燃效果。

产品信息
[重量]	500g
[颜色]	白色
危险性类别
[危险性类别]	非危险品