一种用于修复2335型硼酸锌缺陷的修复液及修复方法与流程

本发明涉及无卤阻燃剂领域，尤其涉及一种2335型硼酸锌的缺陷修复方法。方法背景硼酸锌(2zno·3b2o3·3.5h2o)是最早的无机阻燃剂之一，是一种具备阻燃、玻璃化、抑烟、抑阴燃和防止生成熔滴等多种效能的多功能添加剂，并且具有低毒、价廉、透明度高和不易沉淀等特性，因此具有较高的商业价值。目前，在硼酸锌的各类应用中多与氢氧化铝等无机阻燃剂复配使用，二者的复配可以进一步提高各项阻燃性能，但同时也对硼酸锌的性能指标尤其是晶型的热稳定性能提出了更高的要求。硼酸锌的合成过程是一个非常复杂的复分解反应，同时包含有放热反应与吸热反应，伴随着体系粘稠度的剧烈变化，因此产品品质对于各项反应条件有较大的敏感度。加热速率、搅拌形式、体系固液比、降温速率等影响因素均在影响着硼酸锌的微观形貌、粒径分布、热稳定性、含水率等品质。所以，在目前国内的硼酸锌生产过程中经常出现由于意外情况导致的产品品质不稳定现象，尤其是在产品的热稳定性能上无法达到预期指标。此种情况产生的大批低品质硼酸锌无法正常销售给生产企业增加了沉重的生产成本，同时此类产品进入市场影响了硼酸锌的阻燃应用性能。而目前国内硼酸锌生产工艺缺乏对此类低品质产品的处理方法，尚无相关专利方法出现，因此亟需一种创新方法来对低品质产品进行缺陷修复，使其修复后能够达到正常生产的硼酸锌各项质量指标。技术实现要素：为解决硼酸锌生产工艺控制不稳定而产生的低品质产品的缺陷修复问题，本发明提供了一种2335型硼酸锌的缺陷修复方法，包括以硼砂、可溶性锌盐、硼酸为主要成分配置的修复液，根据缺陷硼酸锌的锌硼组成、晶型结构数据来配置特定的修复液，将待修复的缺陷硼酸锌分散在修复液中在一定温度下保温再晶化可实现对硼酸锌组成、晶型缺陷的修复，从而显著提高硼酸锌的热稳定性等性能，使无价值的缺陷产品变为高价值的优质产品。经过本发明的创新工艺修复后的硼酸锌热稳定性具有显著提高，1％失水温度可提高15℃以上，产品结晶度明显提高。发明人通过长期实验研究发现，在生产工艺控制不稳定的情况下产生的低品质硼酸锌主要存在晶型表面晶化不完整，结晶度较低的现象，因此要对此类产品进行缺陷修复就是对其表面进行再晶化，以提高其晶型结晶度。研究发现，硼酸锌在酸性溶液中具有一定的溶解度，其微观形貌的表面具有“溶解-结晶”现象，这一现象的平衡参数与温度、ph具有密切关系，因此在适当的温度与ph条件下可以控制硼酸锌晶体表面的溶解与晶体的再生长过程。为促进硼酸锌晶体表面的晶体生长过程，本发明采用微量的硼砂、可溶性锌盐来配置修复液，使硼砂、锌离子在合适的条件下反应生成新的硼酸锌，从而可以加快缺陷硼酸锌晶体表面的生长过程。根据缺陷硼酸锌的锌、硼组成检测，可以通过调节硼砂、可溶性锌盐的配比来修复硼酸锌的锌硼组成比例。本发明的目的是通过下述方式来实现的：一种用于修复2335型硼酸锌缺陷的修复液，按重量份数由如下组分组成：100份水、5-15份硼酸、0.1-1份硼砂、0.1-1份可溶性锌盐。使用时，将上述组分混合搅拌均匀，即得所述修复液。一种2335型硼酸锌的缺陷修复方法，通过简单的一步法反应完成，将30重量份待修复缺陷的硼酸锌加入到上述修复液中，升温至103-105℃，搅拌修复4-8h，降温至60℃后进行分离、纯水淋洗、干燥后即为修复后的硼酸锌产品。修复后产品1％失水温度比缺陷产品明显升高，产品结晶度明显提高。本发明对于待修复的缺陷硼酸锌产品没有特殊要求，通过本发明的修复方法均可以一定程度地提高产品的热稳定性、结晶度等产品品质，而不产生其他不利影响。本发明还具有以下附加方法特征：本发明方法方案的进一步特征在于，所述锌盐为硫酸锌、氯化锌、醋酸锌等可溶性盐。所述锌盐优选为氯化锌、硫酸锌。本发明方法的有益效果：(1)本发明在充分研究了硼酸锌缺陷原因及微观“溶进-溶出”现象的基础上，解释了导致硼酸锌品质不稳定的原因，并创新性地发明了能够提供硼酸锌再晶化条件的修复液，实现了对缺陷硼酸锌的修复，可以大幅度提高硼酸锌的热稳定性能及产品结晶度。(2)本发明在对硼酸锌晶体生长机理研究的基础上，以硼酸来调节修复液的ph环境，既不会引入新的杂质也不会使酸性过强而破坏硼酸锌结构组成；以硼砂、可溶性锌盐在103-105℃的反应来生成新的硼酸锌从而加快缺陷硼酸锌晶体表面的结晶速度。附图说明图1为缺陷产品及实施例1的修复后产品tga曲线对比；图2为实施例1产品及缺陷产品的xrd曲线对比。具体实施方式为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的方法方案，但是本发明并不局限于此。本发明实施例中所使用的缺陷硼酸锌为正常生产过程中由于控温不稳定而产生的不合格产品，其热稳定性较差、晶体结晶度较低。实施例1.向100g的水中加入10g硼酸、0.5g硼砂、0.5g可溶性锌盐，搅拌充分后，将30g待修复缺陷硼酸锌加入修复液中，升温至104℃，搅拌修复6h，降温至60℃后进行分离、纯水淋洗，得到的滤饼进行干燥后即为修复后的硼酸锌产品。实施例2.向100g的水中加入5g硼酸、0.1g硼砂、0.1g可溶性锌盐，搅拌充分后，将30g待修复缺陷硼酸锌加入修复液中，升温至104℃，搅拌修复4h，降温至60℃后进行分离、纯水淋洗，得到的滤饼进行干燥后即为修复后的硼酸锌产品。实施例3.向100g的水中加入15g硼酸、1g硼砂、1g可溶性锌盐，搅拌充分后，将30g待修复缺陷硼酸锌加入修复液中，升温至104℃，搅拌修复8h，降温至60℃后进行分离、纯水淋洗，得到的滤饼进行干燥后即为修复后的硼酸锌产品。实施例4.向100g的水中加入10g硼酸、1g硼砂、0.1g可溶性锌盐，搅拌充分后，将30g待修复缺陷硼酸锌加入修复液中，升温至104℃，搅拌修复6h，降温至60℃后进行分离、纯水淋洗，得到的滤饼进行干燥后即为修复后的硼酸锌产品。实施例5.向100g的水中加入12g硼酸、0.5g硼砂、0.1g可溶性锌盐，搅拌充分后，将30g待修复缺陷硼酸锌加入修复液中，升温至104℃，搅拌修复6h，降温至60℃后进行分离、纯水淋洗，得到的滤饼进行干燥后即为修复后的硼酸锌产品。实验例：1、产品热稳定性测试：对缺陷产品及实施例1的修复后产品进行tga表征，其测试结果见表1及图1。表1缺陷产品及实施例1的修复后产品热失重数据项目0.5％脱水温度/℃1％脱水温度/℃1.5％脱水温度/℃缺陷产品303.75320.8337.31修复后产品314.13335.9352.242、产品晶型及结晶度测试：对缺陷产品及实施例1的修复后产品进行xrd表征，其测试结果见图2。修复后产品1％失水温度比缺陷产品可提高15℃以上，产品结晶度明显提高。当前第1页12