Zink borato, suaren atzeratzaile ez-organiko eraginkor eta ingurumena errespetatzen duen gehigarri gisa, oso erabilia izan da plastikoetan, kautxuan, estalduretan, ehungintzan eta beste alor batzuetan. Hala ere, industrian normalean aipatzen den "zink boratoak" ur-eduki desberdinak dituzten hainbat forma biltzen ditu, horien artean adierazgarrienak zink borato monohidratoa (ZnO·B₂O₃·H₂O) eta zink borato 3,5hidratoa (2ZnO·3B₂O₃·3,5H₂O) dira. Artikulu honetan bien arteko desberdintasunak landuko dira ikuspegi akademiko profesionaletik.
Zink borato monohidratoaren formula kimikoa ZnO·B₂O₃·H₂O da, non ZnO eta B₂O₃ arteko erlazio molarra 1:1 den eta kristalaren uraren edukia molekula batean finkatuta dagoen. Bere kristal-egiturak geruzak edo kate antzekoak izan ohi ditu, boro atomoak hiru koordenatu edo lau koordenatu forman daudenez, boro-oxigeno-sare egonkorra osatuz. Egitura honek egonkortasun termiko handia du, eta deshidratazio-tenperatura 250-300 ℃ artekoa izan ohi da.
3,5 zink borato hidratatuaren formula kimikoa 2ZnO·3B₂O₃·3,5H₂O da, ZnO eta B₂O₃ arteko 2:3ko erlazio molararekin, 3,5 ur molekula kristalino dituena.
Egitura-desberdintasun nagusien konparazioa:
·Ur-edukiaren aldea: 3,5 zink borato hidratatuaren ur-kristalaren edukia monohidratoarena baino 3,5 aldiz handiagoa da.
·Boro-zink proportzio desberdinak: 1:1 monohidratoarentzat eta 3:2 3,5 hidratoarentzat
·Kristalen simetria: monohidratoa kristal sistema monoklinikoan egon ohi da, eta 3,5 hidrato kristal sistema trikliniko edo monoklinikoan dago.
Zink borato monohidratoaren deshidratazio-prozesua nahiko erraza da, 250-300 ℃ bitarteko ur molekula estruktural bakarra kenduz zink borato anhidroa sortzeko. Prozesu honek beroa nabarmen xurgatzen du, eta horrek materiala berotzen denean bero kopuru handia xurgatzen laguntzen du.
3,5 zink borato hidratatuaren deshidratazio-portaera konplexuagoa da, etapa anitzeko deshidratazio-ezaugarriak erakusten ditu:
· 1. fasea (100-150 ℃): xurgatutako ur batzuk eta ur kristalino kopuru txiki bat kentzea.
·Bigarren etapa (200-250 ℃): Kendu ur kristalino gehiena
· 3. etapa (300-350 ℃): deshidratazio osoa zink borato amorfoa sortzeko
Etapa anitzeko deshidratazio-prozesu honek tenperatura-tarte zabalagoan beroa xurgatzeko aukera ematen du eta suaren aurkako eraginkortasun luzeagoa du.
Zink borato monohidratoaren disolbagarritasuna uretan oso baxua da (<% 0,1), eta ia disolbaezina da disolbatzaile organikoetan, eta horrek dispertsio-egonkortasun ona ematen dio polimero-sistemetan.
3.5 Zink borato hidratatuak gainazaleko polaritate handiagoa du ur kristalinoaren eduki handiagoa dela eta, sistema polarretan sakabanaketa hobea da. Hala ere, gainazala aldatzeko tratamendua beharrezkoa izan daiteke polimero ez polarretan.
Zink borato monohidratoaren partikulen tamaina txikiagoa da (normalean 1-5 μ m) eta azalera espezifikoa handiagoa da (5-15 m ²/g), eta hori onuragarria da matrizean sakabanaketa uniformeagatik.
ren partikulen tamaina3,5 zink borato hidratatuanahiko handia da (normalean 5-20μm), baina produktu ultrafinak prozesu berezien bidez ere prestatu daitezke.
Zink borato biek suaren aurkako efektuak eragiten dituzte hainbat mekanismoren bidez, baina foku ezberdinekin:
Zink borato monohidratoa:
·Beroa xurgatzeko deshidratazioa: deshidratazio-tenperatura altua da, azken fasean suaren erresistentzia behar duten aplikazioetarako egokia.
·Beirazko babes-geruza bat osatzea: deshidratatu ondoren, B₂O₃ beira-geruza bat sortzen da oxigenoa eta beroa isolatzeko.
·Karbonizazioa sustatu: efektu sinergiko nabarmena du suaren atzeragarriekin, hala nola aluminio hidroxidoarekin.
3.5 Zink-borato hidratatua:
·Etapa anitzeko beroaren xurgapena: tenperatura-tarte zabalagoan beroa xurgatzea
·Kristalezko ura askatu gas erregarriak diluitzeko
·Sortutako zink oxidoak eragin inhibitzailea du kearen gainean
·Efektu sinergikoa sugar-iragantzaile halogenatuekin nabarmentzen da bereziki
3.5 Zink borato hidratatuaProduktu monohidratoen gainetik izan ohi da kea sortzea kentzeko, boro-eduki handiagoagatik eta deshidratazio-ezaugarri bereziengatik, bereziki egokia da ke-dentsitaterako baldintza zorrotzak dituzten aplikazioetarako.
·Tenperatura handiko prozesatzeko polimeroak, adibidez, ingeniaritza plastikoak (PA, PBT, etab.), deshidratazio tenperatura altuagatik.
·Kolore argiko produktuak: normalean zuritasun handiagoa dute (≥% 95), kolore baldintza zorrotzak dituzten produktuetarako egokiak.
·Kablearen materiala: efektu sinergiko bikaina aluminio hidroxido/magnesioarekin
·Produktu gardenak edo erdi gardenak: errefrakzio-indizea hobeto lotzeko
·PVC eta halogenoak dituzten sistemak: efektu sinergiko garrantzitsua halogenoekin
·Gomazko produktuak: etapa anitzeko deshidratazio-ezaugarriak egokiagoak dira kautxuaren bulkanizazio-prozesurako
·Suaren aurkako estaldura: boro-eduki handiak suaren aurkako errendimendu hobea eskaintzen du
·Ehunezko suaren aurkako tratamendua: tenperatura baxuko suaren aurkako efektua hobea da
·Kea ezabatzeko eskakizun handiak dituzten tokiak: hala nola, metroak, ontziak eta barne-materialak
·Prozesatzeko tenperatura <220 ℃: lehentasuna eman behar zaio 3,5 zink borato hidratatuari.
· Prozesatzeko tenperatura 220-280 ℃: bi aukerak daude eskuragarri, aukeratu beste eskakizunen arabera
·Prozesatzeko tenperatura> 280 ℃: zink borato monohidratoa hautatu behar da
· Suaren atzeratzaile ez-organikoekin konbinatuta (aluminio hidroxidoa/magnesioa): zink borato monohidratoak efektu hobeak ditu normalean.
· Suaren atzeratzaile halogenatuekin konbinatuta, 3,5 zink borato hidratatuaren efektu sinergikoa esanguratsuagoa da.
Bere partikula tamaina txikiagoa dela eta, zink borato monohidratoak normalean eragin txikiagoa du materialaren propietate mekanikoetan, eta 3,5 hidrato produktuak dispertsio tratamendu finagoa behar izan dezake.
Monohidratoa eta 3,5-hidrato zink boratoa, funtsean, bi konposatu ezberdin dira kimikan, "ur-edukiaren" alde soil bat baino.
