氧化锌与二乙醇胺摩尔比为多少时能
传统硼酸锌的制备
硼酸中和法
[2-3]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...全部
传统硼酸锌的制备
硼酸中和法
[2-3]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。
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,下面是其中二条使用较为普遍的路线。
⒊5ZnSO4+3。5Na2B4O7+0。5ZnO+10H2O=2(2ZnO·3B2O3·3。
5H2O)+3。5Na2SO4+2H3BO3
此法硼砂、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2-8μm,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6-12h,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。
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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,因为在1949年的调查研究中,说明了不可能存在这种物质)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。1μm,和1。0-1。5 mol的硼酸或三氧化二硼于700-900℃高温中反应1-6h,可以制得硼酸锌。
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