引言
硼酸锌是一种新型高效无机阻燃剂。它在250℃以上仍能保留结晶水，热稳定性好，既能阻燃，又能抑烟，并能消灭电弧，因此被广泛应用于各种纤维、树脂、橡胶制品、电器绝缘材料、电线、电缆、防锈漆等方面的阻燃。硼酸锌的组成随着合成工艺条件的不同而变化，它的组成有2ZnO·3B2O3·7HzO、2ZnO·3B2O3·3.5HzO、3ZnO·3B2O3·5HzO、ZnO·B2O3·2H2O等。硼酸锌的合成方法很多，常用的方法有:(1)以氢氧化锌和硼酸为原料合成;(2)以锌盐和硼砂为原料合成;(3)以氧化锌和硼酸为原料合成;(4)以锌盐、硫酸和硼砂为原料合成;(5)氧化锌、硫酸、硼砂为原料合成、在这些合成方法中，都存在需要除去过量酸碱和氯化钠、硫酸钠杂质的问题，在溶剂蒸发和干燥中还存在结晶和团聚问题，无法满足纳米级硼酸锌的制备需要。
杨树适应性强、分布广、早期速生，杨木纹理细致均匀、材质较软、易干燥、加工性能好，在木材工业中，主要用于锯材、单板、胶合板、家具、包装箱、火柴杆等方面。目前我国杨树人工林面积为6.66x108m2，超过其他国家杨树人工林面积的总和。因此，杨木将成为我国室内装饰及家具用木材的主要来源，杨木阻燃处理技术的研究迫在眉睫。为此，本文利用氧化锌和硼酸的固相反应制备超细硼酸锌阻燃剂，并以杨木粉为对象研究它的阻燃性能，为溶解性较大的盐类纳米粒子的合成探索一条新途径[1]。
硼酸锌的固相合成
按一定物质的量分数称取氧化锌和硼酸，分别置于100mL玛瑙研钵中研磨30min,然后将研磨后的氧化锌和硼酸混合后再研磨反应30min以上，制得不同组成的超细硼酸锌。
阻燃实验
用电子天平称量0.100g硼酸锌阻燃剂和0.900g杨木粉，装入已恒重的坩埚中充分混合均匀;同时称量一个1.000g的杨木粉空白样，做对照实验.将坩埚用坩埚架放入已恒温400°C的箱式电阻炉里灼烧30min。取出，冷却至室温，用电子天平称量，记录灼烧成炭量。
结果
分别按物质的量之比为1:1、1:2、2:1、3:2、2:3、4:3准确称取氧化锌和硼酸，通过固相反应制备0.100g硼酸锌，再分别与0.900g杨木粉在坩埚中充分混合均匀，用坩埚架置于已恒重的至400°C的箱式电阻炉中灼烧30min.通过灼烧实验，可以计算出硼酸锌处理杨木粉在400°C灼烧30min的成炭率。利用阻燃处理杨木粉的灼烧成炭率研究氧化锌和硼酸的配比对超细硼酸锌阻燃性能的影响规律、结果列于下图中[1]。
根据木材阻燃的炭量增加理论，所得剩余物质越多即成炭率越高，说明阻燃效果越好.实验尽可能在相同温度，相同时间内灼烧，取出后冷却时间也要相同，可以减小实验误差。由下图可以看出氧化锌物质量含量分数为0.5的硼酸锌(氧化锌与硼酸的物质的量之比为1:1) 对杨木粉阻燃的成炭率最高，说明氧化锌与硼酸的物质的量之比为1:1制备的硼酸锌阻燃剂的阻燃效果最好。
参考文献
[1] 胡云楚,吴志平,孙汉洲,等. 固相反应合成超细硼酸锌阻燃剂[J]. 无机材料学报,2006,21(4):815-820. DOI:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.04.009.