第二节

硼酸锌是硼化物阻燃剂中的佼佼者。引起人们的重视是在第二次世界大战中，美国海军使用了这种阻燃剂，显示了明显的阻燃效果。

20世纪70年代以来，塑料、橡胶、涂料等高分子合成材料在高层建筑、汽车、飞机、船舶等方面的日益广泛应用，如果阻燃效果不好的话，遇到火灾会造成人、财、物的巨大损失。许多国家制订了一系列严格的阻燃规范。近年来，由于对塑料等耐火性的要求提高，因此能够代替昂贵的氧化锑作为阻燃剂的硼酸锌用量也就增加了。同时，硼酸锌也可用作油漆涂料的耐火添加剂，硼酸锌的氨水溶液又可浸渍木材和纺织品材料，使它们具有耐火性。当然，作为阻燃剂，硼酸锌的社会效益就更大了。据报道，硼酸锌阻燃剂在热固性聚酯配方中，代替氧化锑，可降低成本5%。氧指数试验表明，硼酸锌阻燃剂的加入比等量的氧化锑氧指数高。另外，还可作氧化锑、水合氧化铝的增效剂使用，可部分或全部代替氧化锑。

硼酸锌阻燃剂可单独使用，也可与卤化物、锑化合物等协同使用，效果更为显著。美国Humphrey化学公司生产的FB-115型阻燃剂可用于聚丙烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料中，由于加工中改变了结晶物而提高了热稳定性。它常与氧化锑并用，比例是1∶1。

FB与氧化锑在含卤树脂中等量并用，除烟量减少外，还可降低着色力和价格。例如，在软护套及半硬绝缘层中，FB可代替50%的氧化锑，烟雾可减少25%（氧指数不变）。在XLPE、LDPE电缆电线里，ZB可代替25%～50%的氧化锑。当用于卤化聚酯中时，FB与水合氧化铝并用可全部代替氧化锑，且目前比氧化锑便宜60%。

目前，我国煤矿及一些行业火灾问题比较突出，20世纪90年代国家已要求占煤矿总数70%的井下开采用的运输带必须全部实现阻燃化，而胶带厂、电缆厂以及防火聚氯乙烯制品均需要此产品。而FB阻燃剂硼酸锌是实现阻燃化的首选品种。

（1）分子式　（Zn ₂ B ₆ O ₁₁ ·3.5H ₂ O）；相对分子质量434.69。

（2）特性　外观为白色或淡黄色粉末，密度2.684g/cm ³ 。不溶于水、乙醇、正丁醇、苯丙酮等，易溶于盐酸、硫酸、二甲亚砜；热稳定性好，易分散；在300℃以上失去全部结晶水。本品有毒，小鼠急性经口LD ₅₀ >10g/kg。

（3）用途　用于各种工程塑料、橡胶制品、涂料的制造；也是一种热稳定好、粒度细的无毒阻燃剂，可部分代替有毒的三氧化二锑，应用于聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯、ABS树脂、不饱和聚酯、纤维织物的阻燃，以及用于医药、防水织物、陶瓷、釉药、防毒杀菌等。

（4）合成工艺方法　由硼酸、氢氧化锌作用制得，其反应式如下：

（5）工艺过程　在水或其他有机溶剂存在下，将氢氧化锌与硼酸加入反应器中，于100℃下保温6～10h，将浆料过滤可得硼酸锌固形物；再用热水洗去杂质，最后干燥即得成品。母液循环使用。此法工艺简便，无污染，是制造三水半盐的好方法。产品收率95%。

其次以硼砂和氧化锌为原料制得，其反应式如下

将氧化锌加入盛有硼酸溶液的反应器中，升温到103～105℃，保温7h，产物经过滤、洗涤、干燥、粉碎而得成品。

此外，将硫酸锌水溶液投入硼砂和氧化锌中，在高于70℃温度下保温搅拌，反应6～7h，然后冷却过滤，再用温水洗涤滤饼，最后干燥而得。