Alov gecikdirən materialşünaslıq sahəsində,sink boratyüksək səmərəliliyi və ətraf mühitə uyğunluğu səbəbindən çox bəyənilir. Bununla belə, bazarda iki əsas kateqoriya var: "susuz sink borat" və "hidratlı sink borat" və onların əsas fərqləri kristal suyun olub-olmamasından daha çoxdur. Bu iki material arasında kimyəvi quruluş, istilik davranışı, alov gecikdirici mexanizm və tətbiq performansı baxımından əhəmiyyətli fərqlər var. Susuz və nəmlənmiş sink borat arasındakı əsas fərq aşağıda sistemli şəkildə təhlil ediləcəkdir.
Susuz sink boratın kimyəvi formulu adətən xZnO·yB₂O₃ (məsələn, 2ZnO·3B₂O₃) kimi təqdim olunur və onun strukturunda heç bir kristal su molekulu (H₂O) yoxdur. Onun kristal quruluşu sink oksigen polihedrasından (ZnO₄、ZnO₆) və bor oksigen qruplarından (BO₃ üçbucaqları, BO₄ tetraedra) davamlı, sıx üçölçülü şəbəkə və ya laylı struktur yaradan ortaq oksigen atomları ilə birləşir. Bu struktur xüsusiyyəti ona son dərəcə yüksək daxili istilik sabitliyi bəxş edir.
Hidratlanmış sink boratın kristal strukturunda (monhidrat ZnO·B₂O₃·H₂O və 3,5-hidrat 2ZnO·3B₂O₃·3,5H₂O ilə təmsil olunur) su molekulları (H₂O) struktur vahidləri kimi tikintidə birbaşa iştirak edir. Su molekulları adətən iki formada mövcuddur:
·Birbaşa sink ionları (Zn²⁺) ilə koordinasiya edir, metal mərkəzin koordinasiya mühitinə təsir göstərir.
·Kristal strukturun boşluqlarını və ya ara qatlarını tutaraq hidrogen bağları vasitəsilə bor oksigen şəbəkəsinə qoşularaq "struktur dayaq" və "birləşdirici körpü" rolunu oynayır.
Əsas fərqlərin xülasəsi: Susuz sink borat təmiz qeyri-üzvi oksid şəbəkəsidir, nəmlənmiş sink borat isə sudan ibarət qeyri-üzvi hibrid kristal materialdır. Bu əsas fərq birbaşa fiziki və kimyəvi xassələrdə bir sıra əhəmiyyətli fərqlərə səbəb oldu.
Bu, onların alov gecikdirici funksiyasına və tətbiq olunan temperatur diapazonuna birbaşa təsir edən ikisi arasındakı əsas performans fərqidir.
Susuz sink borat:
·Susuzlaşdırma prosesi yoxdur: İstilik prosesi zamanı (adətən 800-900℃-ə qədər), kristal suyun çıxarılması nəticəsində yaranan endotermik reaksiya yoxdur.
· Ərimə istiliyinin udulması: Onun əsas istilik udma zirvəsi yüksək temperatur zonasında (təxminən 900-1000 ℃) meydana gəlir.sink boratşüşə (ərimə istilik udma).
·Üstünlüklər: Su buxarının buraxılması nəticəsində yaranan qabarcıq və ya məsaməlilik kimi qüsurlar olmadan son dərəcə yüksək emal temperaturlarında (>300℃) struktur və keyfiyyət sabitliyini qoruyun.
Nəmlənmiş sink borat:
·Çox mərhələli susuzlaşdırma və istilik udma: onun əsas alov gecikdirici funksiyalarından biridir. Nümunə olaraq 3,5 hidrat götürsək, susuzlaşdırma və istilik udma 100-350 ℃ geniş temperatur diapazonunu əhatə edir.
·100-150℃: Adsorbsiya olunmuş suyu və bir qədər kristal suyu (endotermik) çıxarın.
·200-300℃: Əsas struktur suyunu çıxarın (güclü endotermik pik).
· Üstünlük: Polimer parçalanmasının kritik temperatur diapazonunda güclü endotermik soyutma effekti verir, materialın səthi temperaturunu effektiv şəkildə azaldır.
Susuz sink borat:
· Aşağı səth polaritesi və nisbətən güclü hidrofobiklik.
·Poliolefin PP və PE kimi qeyri-qütblü polimerlərdə onlar adətən daha yaxşı dispersiyaya və uyğunluğa malikdirlər və materialın mexaniki xassələrinə daha az təsir göstərirlər.
Nəmlənmiş sink borat:
· Səthdə güclü polarite və yaxşı hidrofilikliyə malik hidroksil qrupları (-OH) vardır.
·Dispersiya polar polimerlərdə (PVC, PA kimi) və ya sulu sistemlərdə daha yaxşıdır.
1. Yanğın zamanı yüksək temperaturda ərimə, materialın səthində borat şüşəsinin sıx və izolyasiya edən təbəqəsi əmələ gəlməsi.
2. Lyuis turşusu kimi polimerlərin dehidratasiyasını, çarpaz bağlanmasını və digər reaksiyalarını katalizləyir, daha sabit və sıx genişlənmiş kömür qatı əmələ gətirir.
3. Yaranan şüşəli təbəqə istilik şüalanmasına yaxşı əks və səpilmə təsirinə malikdir.
1. Çox mərhələli dehidrasiya reaksiyaları vasitəsilə yanma zonasından böyük miqdarda istilik udulur, substratın temperaturu azalır.
2. Oksigen və yanan qazların konsentrasiyasını sulandırmaq üçün su buxarını buraxın.
3. Alov gecikdirici effektivliyi artırmaq üçün halogenləşdirilmiş sistemlərlə kimyəvi reaksiya verir.
4. Susuzlaşdırılmış son məhsul aktivləşdirilmiş sink boratdır ki, bu da karbonlaşmanı təşviq etmək və şüşə təbəqə yaratmaq qabiliyyətinə malikdir.
·Susuz sink borat daha çox möhkəm izolyasiya maneələrinin qurulmasına diqqət yetirən "memarlıq ustası"na bənzəyir.
·Hidratlanmış sink borat "yanğınsöndürən" kimi fəaliyyət göstərir, ilk növbədə istiliyi udaraq və onu seyreltməklə yanğın mənbəyini söndürür.
Yanlış fikir: "Susuz sink boratın alov gecikdirici təsiri nəmlənmiş sink boratınki qədər yaxşı deyil, çünki o, istiliyi udmur.
Aydınlaşdırma: İkisinin alov gecikdirici mexanizmləri fərqlidir. Susuz "şüşə əmələ gətirən" və "katalitik karbonlaşma" effektləri tez-tez yüksək istilik axını yanğınlarında daha davamlı qoruyucu təbəqə təmin edərək, onları "uzunmüddətli müdafiə" alov gecikdiriciləri halına gətirir.
Yanlış fikir: "Hidratlanmış sink borat yüksək temperaturda tamamilə sıradan çıxacaq
Aydınlaşdırma: Nəmlənmiş sink boratın susuzlaşdırılmış məhsulunun kimyəvi tərkibi susuz sink boratın tərkibinə bənzəyir və o, həmçinin karbonlaşmanı təşviq etmək və şüşə təbəqəsi yaratmaq qabiliyyətinə malikdir. "erkən bloklama+sonradan müdafiə" ilə kompozit alov gecikdiricidir.
Yanlış fikir: “Susuz məhsullar nəmlənmiş sink boratı öz istəyi ilə qurutmaqla əldə edilə bilər
Aydınlaşdırma: Sadə qızdırma susuzlaşdırması amorf və ya struktur olaraq çökmüş sink boratı verir ki, bu da bütöv kristal quruluşlu sənaye susuz sink boratı ilə müqayisədə dispersiya və katalitik aktivlik baxımından əhəmiyyətli fərqlərə malikdir və onun performansını bərabərləşdirmək mümkün deyil.
Susuz və nəmlənmişsink boratüstünlüklər və çatışmazlıqların sadə bir əvəz əlaqəsi deyil, bir-birini tamamlayan funksional yerləşdirmə ilə iki mühüm alov gecikdirən materialdır.
