硼酸鋅在使用是不需要特殊的處理,它是一種高流動(dòng)性的細結晶粉末,容易分散于各種樹(shù)脂中,它一般和桑拿氧化二銻復合加入PVC,氯丁膠,鹵化聚酯,氯化聚乙烯等含鹵樹(shù)脂,或與鹵化物阻燃劑(如十溴聯(lián)苯醚,氯化石蠟等)一起適用于未鹵化樹(shù)脂中。硼/銻復合的阻燃效果要比單獨使用Sb2O3為好,而且可以減少25%的發(fā)煙量,因此無(wú)論從阻燃效果還是經(jīng)濟效益都是合理的。另外硼酸鋅和氫氧化鋁復合也是非常有效的,尤其是在PVC中使用,是氫氧化鋁的增效劑。
在含Cl15%~20%或含Br
10%~15%的樹(shù)脂體系中硼酸鋅的用量建議為:
每100份樹(shù)脂加1.5~5份硼酸鋅,1.5份三氧化二銻,或每100份樹(shù)脂加入4~%份硼酸鋅,10~15份氫氧化鋁。
硼酸鋅的阻燃機理為:在燃燒溫度系,硼酸鋅分解和鹵素生成ZnX2,ZnOX,H3BO3(X=Cl,Br)覆蓋于塑料表面,隔絕空氣,分解過(guò)程中放出大量結晶水,降低燃燒溫度,并稀釋氧氣一直燃燒繼續進(jìn)行。
1. 在塑料中的應用
(1) 聚氯乙烯(PVC)
軟質(zhì)PVC塑料:
配方
PVC 100份
癸二酸二辛脂50份
硬質(zhì)酸鉛1份 三鹽基性硫酸鋁5份
三氧化二銻12份 FB阻燃劑15份
性能
拉伸強度(kg/c㎡):186 斷裂身長(cháng)度(%): 278
氧指數:32~34 自熄性(UL-94):V-0
耐寒性:-30℃不斷裂
此配方可用作PVC電線(xiàn)電纜護套材料,阻燃性能優(yōu)良,可達美國758FR-1的苛刻要求,而且生產(chǎn)過(guò)程中放線(xiàn)性能良好,表面光潔。
(2) 酚醛塑料
以木粉作為填料的酚醛模塑粉,其阻燃性能一般為HB級(對酚醛樹(shù)脂,添加量為10%,對整個(gè)模塑粉,添加量約為4~5%),其阻燃性能可有HB級提高到V-0級,而且塑料耐熱性能由明顯提高。其他機械性能,電性能全可達到原來(lái)的性能指標。添加FB阻燃劑后,不影響加工性能,無(wú)論是模壓或注塑制品,表面光潔度和外觀(guān)都非常理想。
(3) 聚丙烯塑料
配方
聚丙烯55份 全氯戊環(huán)硅烷25份
三氧化二銻5份 FB阻燃劑5份
滑石粉10份 穩定劑0.8份
性能 阻燃劑(UL-94)V-0級(150℃30天后不變)在60℃和相對濕度100%下處理96h后介電常數為2.49,導線(xiàn)直徑10-3 m時(shí),擊穿電壓為600V,體積電阻為1014 Ω·c㎡。
(4) 聚乙烯塑料
配方 基乙烯70~75份 十溴聯(lián)苯醚15~20份
三氧化二銻5份 FB阻燃劑5份
抗氧劑0.3份
按此組成的塑料其氧指數可達到26(不加阻燃劑的聚乙烯塑料氧指數在18左右)。
(5) 聚苯乙烯塑料
配方
聚苯乙烯100份 氯化環(huán)戊二烯20份
FB阻燃劑3.35份 三氧化二銻3.35份
按此配方的塑料氧指數可達37.8。
(6) 聚酯塑料
配方
聚對苯二甲酸二丁酯(PBT)100份
溴化環(huán)氧樹(shù)脂(含Br52%)28.6份
玻璃纖維61.2份 FB阻燃劑10.2份
三氧化二銻4.1份
按此配方組成的塑料其抗張強度為1250kg/c㎡,沖擊強度為6.8kg/c㎡,1/6英寸厚的試片殘燃時(shí)間為0s。
2. 在橡膠中的應用
配方
氯丁膠100份 硬脂酸0.5份
防老劑1份 Na-22 0.5份
氧化鎂4份 氧化鋅5份
氯化石蠟5份 磷酸三甲苯酯2.5份
陶土45份 FB鉆機17.5份
三氧化二銻12.5份
按此配方做成的制品原始的物理機械性能:300%延伸強度31kg/c㎡ ,抗張強度161kg/c㎡,伸長(cháng)率778%,扯斷永久變形52%,硬度64ShA,經(jīng)70℃X144h老化后期數據分別為32.4,143,742,42,66,其老化洗漱為0.836,氧指數為46,此配方可作阻燃橡膠運輸帶,密封圈等。