新型阻燃剂之※改性偏硼酸钡※
Tag：阻燃剂偏硼酸钡、防火剂偏硼酸钡、改性偏硼酸钡、锑取代品偏硼酸钡
改性偏硼酸钡属无毒防锈颜料的一种。所谓无毒防锈颜料即为磷酸盐、钼酸盐、硼酸盐和铁的氧化物等。
在偏硼酸盐中，已知有钙盐、钡盐和锌盐。作为防锈颜料的，只有偏硼酸钡。当然,国内外也正在研究和开发偏硼酸锌和偏硼酸钙等等。
在1775年，有人制出少量的偏硼酸钡。1874年有人将硼砂和氯化钡按分子比进行熔融，然后从结晶中洗涤掉氯化钠制成偏硼酸钡。但偏硼酸钡能应用在涂料上还是许多年以后的事。因最初制得的偏硼酸钡是未改性的，它在贮存和运输过程中容易吸潮、结块，水溶性大，在各种树脂中的相容性和在漆膜中的牢固性都差，不适于作为颜料用。
美国Buckman公司制出了几种硼酸钡，其中包括偏硼酸钡、四硼酸钡、硼硅酸钡以及一种或多种上述化合物组成的中间化合物或混合物，从此才开始用于涂料上。但由于未改性遇到前述一些困难，这些困难被用以硅化合物的包覆而被克服。1962年Buckman和Pera研究成功改性偏硼酸钡颜料，这类改性偏硼酸钡的代表产品是Busan
11-M1，该颜料在我国已有广泛的生产和应用。由于采用聚合、无定形水合二氧化硅包覆偏硼酸钡而制成改性偏硼酸钡的方法，从而降低了偏硼酸钡的溶解度，使偏硼酸钡在贮存中吸湿水分时所构成的饱和溶液中的盐量减少。因此在逐渐变干和冷却时析出较少的，能粘合晶体的新晶粒，达到减少改性偏硼酸钡在贮存中的结块现象。
一、产品的组成和性质
改性偏硼酸钡是用无定型水合二氧化硅将偏硼酸钡包覆后制得的白色粉末，改性偏硼酸钡含有一定的二氧化硅和结晶水。理论化学分子式为Ba(BO2)·2H2O，相对分子质量为241.0，理论化学组成为Ba57.0%、B 9.0%、O 33.2%、H 0.8%。
改性偏硼酸钡的商品颜料含有至少为90%的偏硼酸钡(Ba(BO2)·2H2O)，改性偏硼酸钡产品是由晶体颗粒所组成的。在一定程度上，制造方法影响颗粒的大小。按不同制造者的数据来看，商品的粒径一般波动在0.35~ 35 µm，平均粒径约为8 µm，有效粒径为3 µm。
改性偏硼酸钙有脱水情况，但不会吸湿，这说明水中元素并没有占据晶格中的结点位置。当继续加热在1050℃时熔融。改性偏硼酸钡在水中微溶，在21℃水中溶解度最高0.4%，一般典型产品为0.3%，改性偏硼酸钡易溶于盐酸。
二、改性偏硼酸钡的防锈机理
碱性物质曾被用于作为涂料在钢铁表面对锈蚀的抑制剂，这些抑制剂包括氢氧化胺、各种胺类及改性偏硼酸钡。改性偏硼酸钡的防锈作用主要是由于它具有微溶性和它的碱性而引起的，改性偏硼酸钡是一种弱酸强碱并有二氧化硅包覆所组成的盐。虽然其溶解度极小，但其水解后呈碱性。改性偏硼酸钡中的偏硼酸离子有缓冲pH值作用。它与碱土金属的共同作用可保持碱性，又没有挥发性，可抑制锈蚀。偏硼酸酸离子和铬离子一样能钝化阳极。El-Saawy通过实验表明改性硼酸钡在漆膜下的溶液的pH值为9.3，在该pH值下氢氧根离子有防护能力，并能使金属钝化。由于硼酸盐能起着缓冲溶液的作用，因此能防止阳极中固体漆膜的pH值降低。在pH值大于9时能防止铁锈蚀。El-Saawy等人对改性偏硼酸钡进行了防腐蚀实验，证明了它的优异性能，结果表明六种改性偏硼酸钡与二氧化硅不同比例的产品，在恶劣条件下都有良好的防锈蚀性能，说明防锈蚀性能与二氧化硅量无关。
总之，改性偏硼酸钡适用于作防锈颜料有几个方面：首先它是碱性可中和游离酸，特别是对大气中二氧化碳进入漆膜时，阻止了铁表面碱式碳酸盐的生成。其次改性偏硼酸钡的微溶性所放出的钡离子和偏硼酸离子使腐蚀性的阳极反应向反方向进行。因此阻止了游离氢氧根和二价铁离子的反应。此外钡离子可像铅、锌离子一样也可以形成皂，以降低漆膜的透水性，减少湿气透入金属与漆膜之间，并改进了网状高分子物质在水中的溶胀现象，从而提高了底漆的防锈能力。另外，偏硼酸钡的抗粉化性也使防锈效果更佳。
三、改性偏硼酸钡在涂料中的用途
改性篇硼酸钡应用于涂料工业，其突出的特征具有多种效能，改性偏硼酸钡在涂料中具有防锈、防霉、防菌、防污染、抗粉化、防止变色、阻燃等作用，系多功能的防锈颜料。
1. 防锈作用 用于底漆中，有优良的防护作用。
2. 防霉作用
漆膜的耐久性和装饰物受霉菌和细菌的侵蚀。影响漆膜的脱落因素很多，聚合的漆膜可以被微生物用作食物。漆膜与底层界面的漆基被细菌利用是漆膜脱落的一个重要因素已越来越明显了，这种脱落发生在底层的界面处。
改性偏硼酸钙是一种能长期控制霉生长，使霉菌不能繁殖的高效防霉剂。这是由于改性偏硼酸钙放出钡离子和偏硼酸离子，其中钡离子能干扰可溶性营养素穿过微孔薄膜，并且阻止酵素的繁殖。硼化合物阻止氧化酵素，因为改性偏硼酸钡是一种良好的缓冲剂,可以维持水性乳胶漆在碱性pH值中，这不利于霉菌和细菌的生长。
3. 抗粉化作用
由于漆基受细菌的侵蚀，紫外线的破坏和湿气的作用，破坏漆膜使之粉化,。性偏硼酸钡是涂料工业中有效的抗粉化剂.它的抗粉化程度与在漆中的用量成正比.
4. 阻燃作用
硼酸盐的阻燃性最早用于纺织品和其它涂层。由于改性偏硼酸盐更具有水溶解度小的这一特点，使之在纺织品和涂层中保留时间长，所以比其他硼酸盐更有优越性。改性偏硼酸钡与含有卤素的材料合用时，有效地取代部分三氧化二锑。一般可代用50%，更大比例的替代是用改性偏硼酸钡与其他阻燃剂相结合使用。改性偏硼酸钡有良好的热稳定性，比其它阻燃较高的分解温度。
公司经营产品：
