羟基锡酸锌的制备

2021/11/24 10:28:13

羟基锡酸锌为白色粉末,主要用做聚合物中的阻燃添加剂。

虽然在塑料工业中阻燃添加剂的用量有显著增加,但许多传统的阻燃剂在使用过程中还存在着许多问题,如在聚合物中广泛使用的阻燃剂三氧化二锑,虽然阻燃效果较好,但其同时具有产生的烟雾量大并具有毒性(属于三类致癌物)的缺点,随着各国政府对环境的越来越重视,因此需要采用另一种阻燃添加剂来取代三氧化二锑添加剂。

ZINC STANNATE.jpg

应用

八十年代中期国际锡研究所开始着手研究锡化合物的阻燃性能和抑制烟雾的性能,认为羟基锡酸锌和锡酸锌是理想的锡基阻燃剂。研究结果表明,羟基锡酸锌和锡酸锌在大多数聚合物中具有极其良好的阻燃性能,它不仅能抑制火焰的扩散,还能够抑制烟雾和一氧化碳之类毒气的发散,是保护易燃基质免于着火的有效手段。这些聚合物包括硬聚氯乙烯、软聚氯乙烯增塑溶胶和乙烯——乙酸乙烯共聚物。羟基锡酸锌和锡酸锌的阻燃性能相同,其应用范围主要取决于聚合物的作业温度。羟基锡酸锌只限于在温度低于180℃作业的物料内使用,而锡酸锌适用于在任何一种聚合物体系中使用。

制备方法

经资料检索,国内尚无厂家生产这种产品及产品标准,目前世界上只有少数国家能生产,主要有以下一些生产方法:

1.将元素周期表第二族金属的氧化物以及氢氧化物同氧化亚锡,在碱、水及氧存在的条件下,以湿磨处理为特征的羟基锡酸盐的制造方法;2.特开昭57-191831号公报中报道了包含了把2价金属的醇盐同锡的醇盐混合使之反应并将该反应的生成物加水分解得到含水锡酸盐的锡酸盐制造方法;3.特开平5-24834号公报中记载了以把含锡离子和锌离子的酸性水溶液氢氧化物水溶液同碱金属氢氧化物水溶液混合,使混合溶液的最终PH值在9以上,生成羟基锡酸盐沉淀,再将沉淀过滤、干燥为特征的羟基锡酸锌粉末的制造方法;4.特开平5-301100号公报中记载了制造金属锡酸盐的方法,该方法把固体金属氧化物、金属氢氧化物或金属碳酸盐同锡酸盐的水溶液混合,回收沉淀的金属锡酸盐,并且以化学计量几乎不超过锡的量添加固体金属氧化物、金属氢氧化物或金属碳酸盐。

据资料介绍,用上述公司的制造方法制得的羟基锡酸盐,一般粒度大至数微米,同时粒度分布也宽,在树脂中的分散性方面和阻燃性方面也还有改善的余地。由于羟基锡酸盐或其脱水生成物的锡酸盐的阻燃作用是通过其粒子的表面来实现的,所以粒度小对阻燃作用是有利的。此外,如果粉体的粒径细微,同树脂的接触分散且均匀,也增大了阻燃效果。

一种优化后的制造方法基于如下反应:

①②采用①得含Cl-≤0.5%的粉体,采用②得含Cl-≤0.05%的粉体。

本发明提供的制造方法的工艺条件如下:1.合成粗锡酸钠:将氢氧化钠、硝酸钠、精锡和水分层加入反应锅,在100~900℃温度下进行合成反应,生成粗锡酸钠;

2.浸出净化脱杂:粗锡酸钠加水浸出,浸出液加硫化钠脱铅、加精锡脱锑,作业温度50~100℃;

3.浓缩结晶过滤:将净化液置于反应釜内通蒸汽间接加热蒸发浓缩至比重1.26时停止,结晶过滤得锡酸钠;

4.合成羟基锡酸锌:将锡酸钠溶解于离子交换水中,液固比3~8∶1,将锌盐溶解于离子交换水中,液固比1~3∶1,溶解过程的关键是不能发生水解反应。在搅拌条件下将锌盐溶液缓慢加入锡酸钠溶液中,合成羟基锡酸锌,合成反应的摩尔比:锡酸钠∶锌盐=1∶1~1.4,此时锡的回收率最高;本发明中的锌盐主要是氯化锌和硝酸锌。

5.陈化脱杂:上述合成的羟基锡酸锌需静置陈化2~8小时,在60~100℃温度下用离了交换水多次洗涤,用硝酸银检测洗液无Cl-时,进行液固分离,产出含水羟基锡酸锌;

6.干燥:将含水羟基锡酸锌在90~180℃下干燥4~12小时得羟基锡酸锌。如果在200~500℃下煅烧6~16小时则得锡酸锌;7.粉碎:将干燥煅烧后的物料进行粉碎,产出最终产品。

本发明提供的制造方法还可用于制造其它锡酸盐,只要在上述第4步中将锌盐换为可溶性的钙、铜、铅和锶盐,就能分别得到所对应的锡酸盐。

本发明与现有技术相比,具有如下优点:

1.锡基阻燃添加剂安全无毒、易于使用;具有阻燃和烟雾抑制作用;添加量少、性能好、应用广泛。

2.制造工艺流程简单,常规设备,无三废排放,易于实现工业化生产。

免责申明 ChemicalBook平台所发布的新闻资讯只作为知识提供,仅供各位业内人士参考和交流,不对其精确性及完整性做出保证。您不应 以此取代自己的独立判断,因此任何信息所生之风险应自行承担,与ChemicalBook无关。如有侵权,请联系我们删除!
阅读量:420 0

欢迎您浏览更多关于氢氧化锡酸锌的相关新闻资讯信息