主要特点
- 多功能:吸热水释放+成炭阻隔+气相抑制
- 与ATH的强协同剂,在相同阻燃等级下减少ATH总用量20–30%
- 有效抑烟剂,在阻燃体系中降低烟雾密度30–50%
- 余燃抑制剂,防止移除火焰后氧气复燃
- 与卤化、矿物水合物和磷系阻燃体系相容
硼酸锌(化学式2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O,CAS 138265-88-0)是一种无机阻燃剂和抑烟剂,与ATH、Mg(OH)₂和卤化阻燃剂产生协同作用,使阻燃性能显著优于任何单一添加剂。
硼酸锌通过多重机理发挥作用:在高温下释放水分(与ATH类似的吸热效应);在燃烧表面生成氧化锌-硼酸盐玻璃层,物理阻止氧气进入并抑制燃烧(成炭阻隔效应);以及气相中的硼酸锌氧化物抑制自由基链式反应。这些机理的组合使硼酸锌成为高效的多功能添加剂,在气相中与卤素阻燃剂协同,在凝聚相中与矿物水合物协同。
在UPR、环氧和VER复合体系中,硼酸锌通常以3–15 phr的用量与ATH(100–150 phr)配合使用,使配方工程师在比单独使用ATH更低的总添加量下达到UL 94 V-0、BS 476第7部分1级或IMO FTP规范要求。这降低了化合物黏度,改善了力学性能,并降低了与等效阻燃性能的纯ATH配方相比的成本。硼酸锌还有效抑制烟雾密度(ASTM E662)和余燃,降低火灾场景中的毒性危害。
技术规格
| 参数 | 值 |
|---|---|
| 外观 | 白色粉末 |
| ZnO含量 | 37.6% |
| 化学式 | 2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O |
| 真密度 | 2.73 g/cm³ |
| B₂O₃含量 | 48.1% |
| 振实堆积密度 | 0.6–0.8 g/cm³ |
| 中值粒径(d50) | 5–10 µm |
| pH值(10%悬浮液) | 6.5–8.0 |
| 灼烧失重(290°C,释放水) | 13.5% |
应用领域
UPR/环氧阻燃复合材料中与ATH或Mg(OH)₂的协同剂船舶FRP卤化阻燃体系的抑烟剂电缆化合物和电气绝缘材料的余燃抑制剂SMC/BMC汽车化合物中降低ATH用量的阻燃协同剂轨道交通车辆低烟低毒阻燃体系
常见问题
在UPR体系中,硼酸锌作为ATH协同剂的典型添加量为5–15 phr,ATH为80–130 phr。这种组合通常在20–30%更少总填料添加量的情况下,提供与单独使用ATH 150–180 phr等效或更好的阻燃性能。最优比例取决于具体树脂体系和目标防火等级。从ATH:ZB=10:1的比例开始,根据防火测试结果调整。