氟锆酸铵作为一种重要的化合物,具有广泛的应用价值。本文将探讨氟锆酸铵在相关领域的具体应用。
简述:氟锆酸铵,英文名称:Ammonium Fluorozirconate,CAS:16919-31-6,分子式:F6H4NZr,外观与性状:白色六方正己烷晶体,可溶于水。
应用:
1. 合成常温封闭剂
郭腾达等人以氟锆酸铵和硅酸钠为主盐,并添加其他添加剂,开发出一种新型常温封闭剂。封孔剂工艺参数为:氟锆酸铵7.0g/L,硅酸钠1.0g/L,十二烷基硫酸钠0.8g/L,磺基水杨酸0.6 g/L,封闭时间为10min,封闭温度为25℃,pH值为5.5。通过SEM表征分析,氧化膜微孔经封孔后闭合,表面较平整;通过EDS和XPS分析,封闭试样表面含有Si、Zr、F元素,主要是生成ZrO2、SiO2、Al2SiO5、Na3AlF6及其他复杂化合物沉积在微孔中使其封闭;通过电化学测试分析,封闭试样耐腐蚀性得到提高。工艺流程如下:
(1)铝合金机械打磨-除油-碱洗-酸洗-阳极氧化-封闭处理-热风吹干-性能测试。
(2)机械打磨:先用300#、600#、1000#、1500#、2000#、3000#的耐水砂纸依次进行打磨处理,然后用氧化铝和水配比成的悬浊液作为抛光剂在抛光机上将试样抛光,直到铝合金样品表面呈镜面。
(3)除油:将机械打磨后的铝合金放入丙酮溶液中,在超声震荡仪中清洗15min。
(4)碱洗:碱蚀液的主要成分和参数为NaOH 5g/L,Na3PO4 20 g/L,Na2CO3 20 g/L,温度60℃,时间3min。
(5)酸洗:酸洗液主要成分和参数为H2SO4(98%)400ml/L,H3PO4(85%)600 ml/L,Na2CO3适量,温度98℃,时间3min。
(6)阳极氧化:采用硫酸直流阳极氧化,主要成分和工艺参数为H2SO4(98%)160g/L,温度15~20℃,时间20~25min,电压17~18V。
(7)封闭液组成和工艺条件:氟锆酸铵7.0g/L,硅酸钠1.0g/L,十二烷基硫酸钠0.8 g/L,磺基水杨酸0.6 g/L,封闭时间为10min,封闭温度为25℃,p H值为5.5。
2. 对真丝织物阻燃
王浩等人以金属络合物氟锆酸铵和柠檬酸的磷基催化剂体系复配阻燃整理剂并对真丝织物进行整理。阻燃整理的优化工艺:氟锆酸铵10%(omf),柠檬酸7%(omf),次亚磷酸钠4%,浴比1∶30,pH 3,80℃,40 min。具体如下:
(1)真丝织物的阻燃整理
配制阻燃整理液,于一定温度下将待处理真丝织物浸入该溶液中,浴比1∶30,恒温水浴中振荡40 min后,取出样品(带液率85%),于80℃预烘5 min,130℃焙烘5 min,再充分洗净后自然晾干。
(2)测试
白度:采用数显白度仪测试,将试样折叠成8层,测定误差±2%,取5次平均值.断裂强力:参照GB/T3932.1-1997《织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂延伸率的测定条样法》测定。阻燃性能:参照GB/T5455-1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》测定。B1级:损毁炭长≤150 mm,续燃时间≤5 s,阴燃时间≤5 s;B2级:损毁炭长≤200 mm,续燃时间≤10 s,阴燃时间≤10 s。采用织物阻燃性能测试仪测定续燃时间、阴燃时间和炭长,取5次平均值。耐洗牢度的洗涤条件:洗衣粉2 g/L,浴比1∶30,(45±2)℃,时间3 min,60℃烘干为1次水洗。
(3)结果
氟锆酸铵和柠檬酸复配体系具有协同增效作用,整理后真丝织物的阻燃性能明显提高,经30次水洗后,阻燃效果仍能达到国家标准B1级。但整理后,织物的断裂强力和白度有一定幅度下降。
参考文献:
[1]郭腾达,于博源,解恒阳等. 铝合金阳极氧化膜Zr-Si封孔技术的研究[C]// 中国表面工程协会转化膜专业委员会. 2021'全国转化膜及表面精饰技术论坛论文集. 燕山大学环境与化学工程学院;秦皇岛耀华装备集团股份有限公司;College of Environmental and Chemical Engineering, Yanshan University;Hebei Key Laboratory of Applied Chemistry;, 2021: 8. DOI:10.26914/c.cnkihy.2021.029152.
[2]郭腾达. 铝合金阳极氧化膜封孔工艺的研究[D]. 燕山大学, 2019. DOI:10.27440/d.cnki.gysdu.2019.000184.
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