硼酸锌，常温常压下为白色至类白色固体粉末，具有很高的熔点和较好的化学稳定性，它不溶于水。硼酸锌是一种环保型的非卤素阻燃剂，具有无毒、低水溶性、高热稳定性、粒度小、比重小、分散性好等特点，该物质可作为氧化锑或其它卤素阻燃剂的多功能增效添加剂，可有效提高阻燃性能，减少燃烧时烟雾的产生并可以调节橡塑产品的化学，机械，电等方面的性能。因此，硼酸锌作为一种高效阻燃剂被广泛应用在塑料、橡胶、涂料等领域。
图1 硼酸锌的性状图
基本性质
硼酸锌不溶于水和一般有机溶剂、热水中微溶、易溶于稀酸、在氢氧化钠中溶解性较差，能溶于强酸和碱水；无毒、无味、无腐蚀和刺激性的无机阻燃剂。硼酸锌具有优异的热稳定性，并且易于分散，同时无毒，这些特性使得它在多个领域中都能发挥高效的阻燃作用。[1]
阻燃原理
当温度高于300℃时，硼酸锌热分解，释放出结晶水，起到吸热冷却作用和稀释空气中氧气的作用。在高温下硼酸锌分解生成B2O3（若材料中含有氯或溴时还生成ZnX2，ZnOX。X为Cl或Br），附着在聚合物的表面上形成一层覆盖层，此覆盖层可抑制可燃性气体产生，也可阻止氧化反应和热分解作用。在含卤材料中，燃烧时还产生BX3，BX3与气相中的水作用生成HX，在火焰中有卤素原子游离基生成，该游离基能阻止羟基游离基的链反应，从而起到阻燃作用。[1]
协同阻燃效应
通过氧指数，热重分析 (TGA)和扫描电子显微镜 (SEM )研究了硼酸锌在膨胀型阻燃聚丙烯中的协同阻燃作用。硼酸锌的加入在用量低时可显著增加膨胀型阻燃聚丙烯 (PP)的氧指数 ，而当用量超过一定值后，氧指数则急剧降低。TGA显示硼酸锌用量为 2 .5份时 ，5 0 0℃的剩焦量出现最大值。[2]
工业应用
作为含卤素等阻燃剂的部分或完全环保替代品，硼酸锌可被广泛的直接应用于塑料和橡胶的加工，如PVC、PE、PP、增强聚酰胺、聚氯脂、聚苯乙烯、环氧树脂、聚脂酸乙烯树脂及天然橡胶，苯乙烯丁二烯橡胶、氯丁橡胶等。硼酸锌可以被应用于纸张、纤维织物、装饰板、地板革、壁纸、地毯、陶瓷釉料、杀菌剂，涂料的生产中，以提高阻燃性能。此外，硼酸锌还可用于防腐，远红外线吸收，木材的防虫防菌处理等领域。
安全性
硼酸锌被证实为无毒且不具腐蚀性，因此在使用和储存过程中无需担忧其安全性。它通常以编织袋内衬聚乙烯塑料薄膜袋的形式进行包装，确保了其运输和储存的便捷与安全。在清洁干燥的库房中妥善存放，并避免雨淋和与酸类物质的混合运输，即可确保其质量的稳定。
使用方法
硼酸锌在各种应用中的添加比例因需求而异。具体来说，它在橡胶中的添加量通常控制在8%至5%的范围内，占总原料的比例。在塑料中，为了达到阻燃效果，其添加量通常设定在10%至25%之间。纤维纺织领域中，硼酸锌的添加量约为5%至10%，占总原料的比例。防水涂料中，其添加量保持在5%至8%的范围内。陶瓷方面，根据需求，其添加量可能达到8%至25%。消防器材中，硼酸锌的添加量相对较高，通常为15%至30%。造纸行业方面，其添加量为5%至15%。在防腐方面，硼酸锌的添加量取决于具体材料，通常在10%至20%之间。此外，杀菌方面和医药方面的应用也各不相同，其添加量分别在15%至25%和5%至15%的范围内。
参考文献
[1] 张亨.硼酸锌的性质、生产及阻燃应用[J].合成材料老化与应用, 2002, 31(4):4.
[2] 林晓丹,贾德民,陈广强,等.硼酸锌在膨胀型阻燃聚丙烯中的协同阻燃机理研究[J].塑料工业, 2002, 30:2.