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銻氧化物阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-2-5 18:20:15 |
自從2O世紀(jì)3O年代發(fā)現(xiàn)銻氧化物與鹵素化合物有按捺燃燒的效果以來(lái)，很多國(guó)家特別是產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)銻氧化物阻燃劑進(jìn)行了大量的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，其中膠體五氧化二銻是銻氧化物阻燃劑中最好的一個(gè)品種。
銻氧化物阻燃劑五氧化二銻是一種具有高度分散性、顆粒粒徑極小的產(chǎn)品(一般在0.01～ 0.1um之間)，屬于納米產(chǎn)品，具有透明性、著色強(qiáng)度低、熱不亂機(jī)能高、發(fā)煙量低、易添加、易分散等特點(diǎn)，其阻燃性好于同系列的非膠體五氧化二銻、三氧化二銻及銻酸鈉等，被廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、纖維、織物、地毯、涂料、紙張、覆銅箔板等制品中。除了阻燃用途外，膠體五氧化二銻還可用作塑料和金屬的表面處理劑，可以進(jìn)步硬度和耐磨性，增強(qiáng)防蝕能力等。此外，還在開(kāi)拓的用途有用作催化劑、特殊顏料等。
固然日本、美國(guó)事世界上出產(chǎn)和消耗銻氧化物阻燃劑的最大國(guó)家，但是他們的出產(chǎn)原料銻精礦、銻錠大部門(mén)要從我國(guó)入口。因此，我國(guó)雖有銻資源上風(fēng)但迫切需要發(fā)展銻的深加工工業(yè)。
制備膠體五氧化二銻根據(jù)原料的不同，可分為直接法和間接法兩大類(lèi)。直接法是把礦石通過(guò)堿浸、催化氧化、固液分離、中和膠溶等過(guò)程，直接獲得sb205膠體。該法的制備過(guò)程比較復(fù)雜，雜質(zhì)分離相對(duì)比較難題。而間接法是從銻產(chǎn)品再制備五氧化二銻膠體，銻產(chǎn)品主要包括氧化銻、金屬銻酸鹽、銻鹵化物等一些銻的化合物。目前，海內(nèi)外廣泛采用間接法出產(chǎn)膠體五氧化二銻，主要有離子交換法、電滲析法、回流氧化法和膠溶法。
離子交換法是將水不溶性的銻酸鉀與一定量的水混合制成含銻2%～6%的漿狀液體，通過(guò)裝有一定數(shù)目的H+型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的離子交換柱，控制流速，構(gòu)成活動(dòng)樹(shù)脂床，漿液輪回通過(guò)，使?jié){狀液的pH值由6降至2，繼承輪回交換1h，過(guò)濾回收溶液，靜置一段時(shí)間，得到膠體sb205，使其濃度為1O%左右。
用離子交換法制備膠體sb205，固然得到的產(chǎn)品為平均球形粒子，分散性比較好，有利于進(jìn)一步制備高濃度的sb205膠體，但是當(dāng)膠體中sb205的濃度大于1O%以后，離子交換過(guò)程就很難有效地進(jìn)行，并且存在著離子交換樹(shù)脂的后續(xù)分離和再生等題目，操縱過(guò)程復(fù)雜，本錢(qián)高，因此離子交換法不合用于大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化出產(chǎn)。
電滲析法是采用陽(yáng)離子交換膜(El05)隔開(kāi)的雙室電滲析器制備膠體sb205。陽(yáng)極室放置一定量的焦銻酸鉀和水，以鉑片為陽(yáng)極;陰極室裝有一定量K0H或NaOH水溶液，以不銹鋼為陰極;控制電流密度在0.11～O.20A/cm2 ，使微溶于水的焦銻酸鉀中的K+在外加電場(chǎng)和膜的附加電場(chǎng)作用下，從陽(yáng)極室遷入陰極室，在陽(yáng)極室形成sb205溶膠，其轉(zhuǎn)化率僅為8O%。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp具有良好的透明性、柔軟性以及抗菌性，具有耐水、耐油、電絕緣性好和相容性好的優(yōu)點(diǎn)。主要用于纖維素樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂、天然橡膠和合成橡膠的阻燃增塑劑，也可用于三乙酸甘油酯薄酯和軟片、硬質(zhì)聚氨酯泡沫、酚醛樹(shù)脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
電滲析法和離子交換法具有相同的缺點(diǎn)，即出產(chǎn)周期長(zhǎng)，粗產(chǎn)品的濃度低。并且，我國(guó)目前難以提供大批量的銻酸鹽(如焦銻酸鉀)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品，所以這兩種出產(chǎn)技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化出產(chǎn)轉(zhuǎn)化是比較難題的。
回流氧化法是采用硝酸或過(guò)氧化氫或過(guò)硫酸銨作為氧化劑，在sb203和水的漿狀液中加入一定的不亂劑，在一定溫度下(5O～105。c)強(qiáng)攪拌1～1.5h制備膠體sb205。
該方法的技術(shù)樞紐是膠體不亂劑的選擇。根據(jù)膠體質(zhì)點(diǎn)的雙電層模型理論，在水中水合sb205電離電荷顯正電，選用在水中電離顯負(fù)電的化合物做不亂劑，以反離子進(jìn)入膠體質(zhì)點(diǎn)的雙電層，從而降低膠體質(zhì)點(diǎn)間范得華力的吸引作用，甚至在膠體質(zhì)點(diǎn)雙電層重疊時(shí)可產(chǎn)生排斥作用，促成膠體體系的不亂存在。
一般以水為溶劑制備溶膠時(shí)，較好的不亂劑具有如下特征：它既有親水性基團(tuán)(如一個(gè)或多個(gè)羥基)，又具有與膠核有較好潤(rùn)濕性的基團(tuán)。例如NaOH或K0H、 羥基羧酸、脂肪族多元醇、脂肪醇胺、嗎啉、氯化銨、溴化銨、鹽酸、硫酸、磷酸及其酸式銨鹽等。其中，羧酸用量對(duì)銻的摩爾比以1.5：1為宜，多元醇用量對(duì)銻的摩爾比為5～1O：1，有機(jī)醇胺含量為1%～5%，磷酸及其酸式鹽用量少于1%。
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