无机添加型阻燃剂低水合硼酸锌的制备.doc

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1、阻燃剂低水合硼酸锌的制备及成分分析一、实验目的1了解低水合硼酸锌的性能和用途。2掌握用氧化锌制备低水合硼酸锌的原理和方法。二、实验原理1.主要性质和用途低水硼酸锌（lowhydratezincborate）的商品名称为非法FirebrakeZB。本品系白色细微粉末，分子式2ZnO·3B2O3·3.5H2O，相对分子质量436.64，平均粒径2~10μm，相对密度2.8。它是一种无机添加型阻燃剂，具有热稳定好，既能阻燃、又能消烟并能灭电弧等特点。其中最突出的特点是在35℃高温下，仍保持结晶水，这一温度高于多数聚合物的

2、加工温度，这样拓宽了ZB使用范围。ZB的折射率为1.58，此值与多数聚合物折射率相近，因此树脂经阻燃剂处理后仍然保持其透明度。在多数情况下，ZB可有效的单独作阻燃剂使用，但由于它与氯、氢、氧化锑及氢氧化铝等都有协同反应，因此复合使用效果更好。它与国内使用的阻燃剂氧化锑相比，具有廉价、毒性低、发烟少、着色度低等许多优点。ZB已被广泛用于许多聚合物，如PVC薄膜、墙壁涂料、电线电缆、输送皮带、地毯、汽车装潢、帐篷材料、纤维制品等阻燃。2.制备原理和方法低水合硼酸锌工业生产方法主要有：硼砂—锌盐合成法；氢氧化锌—硼酸合成

3、法；氧化锌—硼酸合成法。氧化锌硼酸合成法和另外两种方法相比，具有工艺简单、易操作、产品纯度高等优点，母液可循环使用，无三废污染等。实验室制备低水合硼酸锌一般采用这种方法，其化学反应方程式为：ZnO+H3BO3→2ZnO·3B2O3·3.5H2O+H2O三、主要仪器和药品四口烧瓶（250ml）、烧杯（250ml、500ml）、温度计（0~100℃）、抽滤瓶（500ml）、布氏漏斗、真空泵、电动搅拌机、电热鼓风干燥箱等。硝酸锌(化学纯试剂)、氢氧化钠(化学纯试剂)、氧化锌（化学纯试剂）、硼酸（化学纯试剂）、蒸馏水。四、

4、实验内容量取40ml水加入四口烧瓶中，搅拌下加入27.5g硼酸，待溶解后再加入12.5g氧化锌，并不断搅拌，加热升温至80~90℃，反应3~4h。冷却至室温后减压过滤，滤饼用100ml水分两次洗涤。滤饼取出后放入烧杯中，置于110℃电热鼓风干燥箱中，烘干1h，得白色细微粉末状晶体，低水合硼酸锌.五、实验数据处理：测试实验产品收率。六、思考题1.氧化锌和硼酸合成法制备低水合硼酸锌，该法有那些优点？2.低水合硼酸锌有那些主要性质和用途？