高硼硼酸鈣應用

高硼硼酸鈣在玻纖行業(yè)中的應用

在當今玻璃纖維行業(yè)中，E玻璃作為主要的拉絲原料，占世界總用量的70%以上，它的優(yōu)良拉絲作業(yè)性能已被行業(yè)公認。可是某些原料在其用量達到一定高度時就會出現(xiàn)一些制約因素。所以研究或推薦應用一些新品種也成為人們關(guān)注的焦點。比如可以使用硬硼酸鈣石將E玻璃的硼含量控制在10%以下。而硬硼酸石多產(chǎn)自美國和土耳其。為了改善玻璃的一些性能，降低熔制條件，降低成本，讓用戶能夠從高額的玻纖產(chǎn)品---玻璃鋼中解脫出來，國內(nèi)一些廠家使用產(chǎn)自西藏的硼鎂礦產(chǎn)品代替部分硼鈣石都取得了明顯的價格優(yōu)勢。可是由于硼鎂礦多以鹽析礦物為主，質(zhì)量難以達到要求。同時，由于鎂含量的要求使得硼鎂礦不可能完全取代硬硼鈣石的使用，所以在上世紀末硼酸鈣逐漸取而代之。

本公司研制的高硼硼酸鈣較普通硼酸鈣和偏硼酸鈣單位用量中硼含量更高，加入高硼硼酸鈣的玻纖絲，強度不但大大提高，同時硼的損失與硼酸相比下降了10%～15%。經(jīng)過山東數(shù)家玻纖企業(yè)實際使用后反映，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良，生產(chǎn)成本降低顯著。以下為山東某玻纖廠使用高硼硼酸鈣前后生產(chǎn)成本的比較：

高硼硼酸鈣比其他原料如：硼砂，硼酸，偏硼酸鋇，偏硼酸鈣，硬硼鈣石有以下優(yōu)勢：

1． 高硼硼酸鈣在硼硅酸鹽玻璃，玻璃纖維制品中作原料比硼酸與硼鎂礦揮發(fā)率減少57%，熔融溫度降低13°C-50°C，節(jié)省燃料16%-38%，增加產(chǎn)量9.2%，降低成本11%，延長窯爐壽命。

2． 高硼硼酸鈣在硼硅酸鹽玻璃，玻璃纖維制品中作原料比使用硬硼鈣石熔融溫度降低13°C-30°C，玻璃纖維的抗拉強度增加9.8%，產(chǎn)量提高9.2%，成本降低9.8%。

3．高硼硼酸鈣更適合拉制成3um-7um的細纖維，使玻璃纖維成品率保持在此80%-87%之間。

4．高硼硼酸鈣取代偏硼酸鋇、偏硼酸及硼酸作防銹涂料，不但可降低成本而且更符合環(huán)保要求。

分子量393.084，具有無毒，低水溶性，高熱穩(wěn)定性，粒度小，比重小，分散性好等特點?？蓮V泛應用于無堿玻璃纖維、玻璃、陶瓷、塑料、橡膠、涂料等領(lǐng)域，生產(chǎn)成本降低顯著。

以山東某玻璃纖維廠為例，每天使用高硼硼鈣石30噸=三氧化二硼12.3噸=四水硼酸鈣23.208噸=兩水硼酸鈣21.026噸。得出

1.指標比較：

硼鈣石：三氧化二硼41--42% 氧化鈣26--28% 二氧化硅小于6.5% 三氧化二鋁小于0.5% 三氧化二鐵小于0.08% 三氧化硫小于0.5% 灼燒失重22--24%

高硼硼酸鈣：三氧化二硼 52.5--54.5% 氧化鈣 27--29 三氧化二鐵小于0.1% 氧化鎂小于1% 氧化二鈉小于1% 灼燒失重17--19%

2.同樣含12.3噸三氧化二硼的產(chǎn)品，高硼硼酸鈣比硼鈣石少含水2.5噸，可節(jié)省2.5噸水蒸發(fā)的燃料與時間。

3.30噸硼鈣石，4300元/噸，共計129000元。

高硼硼酸鈣23.208噸，5300元/噸，共計123000元。

按上述價格，此玻纖廠每天可節(jié)省6000--7000元。

阻燃機理：

1. 高硼硼酸鈣受熱300C以上，即緩慢釋放結(jié)晶水，吸收大量熱能，降低燃燒面溫度。

2. 釋放出的水份，稀釋空氣中的氧，抑止燃燒反應。

3. 最終產(chǎn)生氧化硼玻璃狀薄膜，覆蓋于聚合物上，起隔熱阻氧作用。

4. 與有機鹵化物復配，阻燃效果更好。

因為高硼硼酸鈣與硼酸鋅相比，有比硼酸鋅更高的熱穩(wěn)定性，故建議在使用時，復配20％－50％的硼酸鋅，能促進高硼硼酸鈣的分解，從而使高硼硼酸鈣與其他起阻燃作用的有機鹵化物盡快復配，起到更好的阻燃效果。建議用量如下：

1. 在已經(jīng)使用硼酸鋅的塑料、橡膠配方中，代替硼酸鋅總量的50％－80％，協(xié)同阻燃作用不變。降低成本。

2. 在沒有使用硼酸鋅的塑料、橡膠配方中，單一使用高硼硼酸鈣，用量為物料總量的30％－40％，阻燃效果良好。

3. 在防火涂料中，用量30%-50%,阻燃效果良好。因為高硼硼酸鈣有較好的遮蓋力，可適當減少其他遮色顏料（如鈦白粉等）的用量。