Borate de zinc nano

Le nanoborate de zinc, dont le fabricant est Taixing, a amélioré l'ignifugation, la suppression des fumées et l'efficacité catalytique du borate de zinc d'un ordre de grandeur grâce à son énorme surface spécifique et son effet de confinement quantique. Dans le même temps, il résout complètement le problème vieux d'un siècle de « compatibilité mais non fusion » entre les charges traditionnelles et les matrices polymères, améliorant considérablement les propriétés mécaniques et la stabilité thermique des produits, et fournissant un nouveau support pour la conception de matériaux composites ultra-hautes performances, haute transparence, paroi ultra-mince et ignifuges intrinsèques de nouvelle génération.

Points forts

1. L'effet de confinement quantique catalyse la voie ignifuge à basse température et à haut rendement

La réaction chimique du borate de zinc traditionnel au niveau micrométrique repose sur la conduction thermique globale, tandis que les nanocristaux du nanoborate de zinc de Taixing ont des rapports atomiques de surface extrêmement élevés et des états électroniques uniques.

· Saut d'activité de réaction : l'énergie d'activité de surface est considérablement réduite, ce qui permet d'initier des réactions ignifuges clés telles que la carbonisation catalytique du polymère et l'extinction des radicaux libres à un rythme plus rapide à des températures plus basses.

·Disparition du chemin de diffusion : les nanoparticules sont uniformément dispersées entre les chaînes de polymères, avec une distance de contact presque nulle avec les molécules inflammables et les produits de décomposition, permettant une extinction à distance nulle et réduisant le temps de réponse ignifuge de plus de 70 %.

2. Une interface améliorée continue tridimensionnelle construite avec une très grande surface spécifique

L'énorme interface fournie par les nanoparticules n'est pas présente passivement, mais grâce à notre conception d'interface brevetée, elle forme une forte adsorption physique et des interactions chimiques avec les chaînes moléculaires des polymères.

·Mécanisme de renforcement intrinsèque : les nanoparticules, en tant que points de réticulation physiques mobiles, peuvent induire efficacement des lignes d'argent et des bandes de cisaillement, absorber l'énergie d'impact et obtenir un « renforcement tout en s'améliorant », renversant la compréhension traditionnelle selon laquelle les charges endommagent les propriétés mécaniques.

·Réseau de barrière contre les gaz : les nanoparticules uniformément dispersées forment un labyrinthe tortueux semblable à une barrière dans le matériau, retardant considérablement le taux de diffusion des substances volatiles inflammables et de l'oxygène et supprimant la combustion du chemin de propagation.

3. La transparence optique et les avantages rhéologiques conférés par l’échelle nanométrique

·L'application de la théorie de la diffusion de Rayleigh : lorsque la taille des particules est beaucoup plus petite que la longueur d'onde de la lumière visible (<1/10, c'est-à-dire <40 nm), la diffusion de la lumière peut être négligée. Cela permet de préparer des résines PC, PMMA et époxy hautement transparentes et ignifuges avec des quantités d'ajout raisonnables, ouvrant ainsi le marché des dispositifs optiques haut de gamme.

· Comportement de fluidification sans cisaillement : les nanoparticules ont un effet beaucoup plus faible sur la viscosité des polymères fondus que les charges microniques et peuvent même agir comme lubrifiants dans certains systèmes, ce qui entraîne une excellente fluidité de traitement à des niveaux de remplissage ultra-élevés, ce qui les rend adaptées au moulage par injection de précision et à l'extrusion ultra-mince.

Scénarios d'application

1. Electronique grand public et appareils optiques

·Défi : la plaque arrière du smartphone, le couvercle de la montre intelligente, l'objectif AR/VR nécessitent une transparence élevée, une brillance élevée, une résistance aux rayures et répondent aux normes ignifuges UL94 V-0 ou supérieures.

2. Miniaturisation et packaging électronique haute densité

·Défi : l'adhésif d'emballage de puces (EMC) et le sous-remplissage nécessitent une pureté ultra élevée, une teneur en ions extrêmement faible, une excellente isolation thermique et un caractère ignifuge sous une épaisseur de couche ultra fine.

3. Matériaux composites fibreux haute performance

·Défi : Les matériaux composites époxy ou polyimide renforcés de fibre de carbone/fibre de verre doivent répondre aux normes ignifuges de l'aérospatiale (telles que FAR 25.853) tout en réduisant le poids et en conservant des propriétés mécaniques extrêmement élevées.

4. Films et revêtements spéciaux

·Défi : Préparer des films spéciaux ignifuges, à haute barrière et flexibles pour l'isolation des blocs de batteries à énergie nouvelle et des substrats de circuits flexibles.

Foire aux questions

Q : Comment s’assurer que les nanoparticules ne s’agglomèrent pas pendant le traitement ? C’est le plus grand défi de l’application de la nanotechnologie.

R : Nous résolvons le problème grâce à une double stratégie de « dispersion de polymérisation in situ » et de « contrôle précis de l'énergie de surface ». Premièrement, le produit a déjà formé une suspension stable dans son milieu de dispersion exclusif lorsqu'il quitte l'usine, qui peut être directement utilisée pour le mélange de solutions ou la polymérisation in situ. Pour le traitement à l'état fondu, notre technologie brevetée de traitement de surface permet à l'énergie de surface de correspondre parfaitement à l'énergie de surface du polymère fondu cible et peut se disperser spontanément sous l'effet d'une force de cisaillement. Nous pouvons même fournir une « pré-dispersion du mélange maître » pour garantir que les utilisateurs peuvent obtenir des effets de nano-dispersion avec le processus le plus simple.

Q : Quels sont les avantages du nanoborate de zinc par rapport aux nanoignifuges émergents tels que les nanotubes de carbone et le graphène ?

R : Le principal avantage réside dans « la multifonctionnalité, la décentralisation facile et le coût contrôlable ». Les nanotubes de carbone et le graphène fournissent principalement une barrière en phase gazeuse et une conductivité, mais ils sont difficiles à disperser, ont des couleurs sombres, sont extrêmement coûteux et ont des effets complexes sur les propriétés mécaniques. Le nanoborate de zinc combine un retardateur de flamme en phase gazeuse, une catalyse de carbonisation en phase condensée, une suppression de fumée et une amélioration, présentant une couleur blanche et facilitant la production à grande échelle. Il atteint le meilleur équilibre entre performances globales, facilité de traitement et coût, ce qui en fait une solution nano-ignifuge plus pratique avec une valeur technique.

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