



- Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam
29
Vật lý các chất cô đặc
BB
Nghiên cứu tổng hợp nano kẽm borate và đánh giá khả năng chống cháy của tổ hợp nano kẽm borate/phosphor đỏ/graphite giãn nở trên nền nhựa HDPE
Preparation of nano zinc borate and investigation of flame-retardancy of ternary combination nano zinc borate/red phosphorus/expandable graphite on HDPE
Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2024
1B
56-61
1859-4794
Nano kẽm borate (nZB) đã được tổng hợp thành công bằng phương pháp kết tủa từ muối kẽm sulfate, axit boric và natri hydroxide. Sự ảnh hưởng của pH, nhiệt độ và chất hoạt động bề mặt đến đặc trưng của nZB đã được khảo sát. Kết quả cho thấy, vật liệu nZB tổng hợp ở pH 7 và 8 là Zn[B3O4(OH)3] đơn pha, kết tinh tốt. Hình dạng hạt nZB chịu ảnh hưởng lớn của nhiệt độ phản ứng và các chất hoạt động bề mặt. Trong khoảng nhiệt độ 70-80oC, nZB có dạng tấm nano với chiều dày khoảng 40‑50 nm. Vật liệu nZB phát triển thành các hình que nano ở 90oC và dạng sợi nano ở 100oC. Biến tính nZB với các chất hoạt động bề mặt có xu hướng tạo thành các tấm nano rộng hơn và mỏng hơn. Đặc biệt, khi có mặt Tween 80, sản phẩm thu được là các tấm mỏng hình tròn như những cánh hoa nano. Các hạt nZB hình dạng cánh hoa này thể hiện khả năng tương hỗ chống cháy tốt với phosphor đỏ (RP) và graphite giãn nở nhiệt (EG) trên nền polyethylene tỷ trọng cao (HDPE) đồng thời cải thiện tính chất cơ lý của composite RP/EG/HDPE.
Nano zinc borates were successfully synthesised from aqueous solutions of zinc sulfate, boric acid, and sodium hydroxide via the precipitation method. The effects of pH, temperature, and surfactants on the structure and morphologies of nano zinc borates were investigated. The nano zinc borates obtained at the pH of 7 to 8 were wellcrystallised monophase Zn[B3O4(OH)3]. The morphologies of nano zinc borates were highly impacted by the reaction temperature and the surfactants. At the range of temperatures from 70 to 80oC, the nano zinc borates were nanoplates of 40‑50 nm in thickness. The nano zinc borates grew out of the surface to form nanorods at 90oC and nanowhiskers at 100oC. The nano zinc borates modified with surfactants tended to form larger and thinner plate‑like nanoparticles. In the presence of Tween 80, petallike nano zinc borates were achieved. The petal‑like nano zinc borates showed good flame retardant synergistic effects with red phosphorus and expandable graphite on highdensity polyethylene matrix. Additionally, the nano zinc borates nanopetals significantly improved the mechanical properties of red phosphorus/expandable graphite/highdensity polyethylene composites.
TTKHCNQG, CVv 8