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蓝恩环保——自主新型工艺高活、大比表面纳米氧化锌实现千吨级量产
2022年08月08日 发布 分类:行业要闻 点击量:94
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现阶段钛白粉正因健康安全问题开始从食品、日用、化妆品等领域退出,其留下的材料真空正在被其他功能粉体替代——氧化锌被视为防晒霜和护肤品更好的选择;储能方面,氧化锌也正成为现有充电电池如锌空气和镍锌等新型电池组合的阳极材料替代品——国际锌业协会(IZA)去年甚至放话,未来10年对可充电电池中锌的需求量将成倍增长。

辽宁蓝恩环保科技有限公司(蓝恩环保)周彬经理告诉粉体圈,随着氧化锌应用领域的逐渐拓展,氧化锌市场总体需求量呈稳定增长趋势,但普通氧化锌因为粒径属于微米级、化学活性较低,使得产品应用过程中需要较大的添加量才能保证产品的应用性能,而氧化锌用量过大的废弃物会污染环境,因此正在逐步被粒径更小,具有优良的光、电、化学活性的纳米氧化锌所替代,产业升级速度明显加快。为应对行业趋势,2020年,蓝恩环保采用自主研发生产技术建设年产1000吨高活性纳米氧化锌生产线,产品一次粒径30-50nm,具有白度高、面积大、化学活性强、遮蔽紫外线性能优异等特点,产品性能可媲美同类进口产品。可广泛应用于橡胶、涂料、塑料、陶瓷、纺织、防晒化妆品和催化剂等领域。


目前市面上中70%氧化锌产品以间接法生产,其特点是纯度高,可达到99.7%,该方法一般是以锌锭为原料,在石墨坩埚内1000的高温下转换为锌蒸气,接着被鼓入的空气氧化形成氧化锌。其他常见工业化生产的工艺还有酸法、氨法,皆属于化学合成路线,即通过一系列化学反应浸出、除杂,最终得到碱式碳酸锌,最后焙烧得到氧化锌。

蓝恩环保所生产的纳米氧化锌采用高纯锌盐和优质纯碱反应合成碱式碳酸锌,通过核心技术控制反应温度和条件,从而更好控制粉体粒径分布,工艺优于传统化学合成方法,并运用自主研发生产的低温焙烧设备,最大程度的保留了产品的催化活性。

产品典型指标(可定制)

项目(Item)


指标(Specification)

外观颜色


白色松散粉末

氧化锌Zinc Oxide(ZnO) w/%

96

电镜平均粒径(SEM Average Particle Size))/nm

30

灼烧减量(loss on ignition) w/%

2

干燥减量(Water content)  w/%

1

(Pb)含量(ppm)

10

(As)含量(ppm)

3

(Cd)含量(ppm)

5

(Hg)含量(ppm)

3

松散堆积密度 (g/cm3)

0.36

比表面积(specific surface area)(m2/g)

35

产品的扫描电镜下形貌


截至目前,公司高端纳米氧化锌产能已经达到1000吨/年,可广泛应用于包括

1、橡胶领域

纳米氧化锌分散性好,疏松多孔,流动性好,熔炼时易分散,胶料生热小,作为硫化活性剂加入目标产品的胶料中活性更强,改善硫化橡胶的微结构、提高橡胶制品的光洁度、机械强度、撕裂强度,耐热氧化性能,并具有抗老化、抗摩擦着火、延长使用寿命等优点,用量为普通氧化锌30-50%情况下,可使橡胶轮胎侧面胶的抗折性能由10万次提高到50万次,能有效降低企业的生产成本。

2、陶瓷领域

纳米氧化锌具有纳米效应,粒径小,比表面积大,比普通氧化锌拥有更高的化学活性,可以显著降低材料的烧结致密化程度,节约能源,使陶瓷材料的组成结构致密化、均匀化,改善陶瓷材料的性能。由于其体积效应和高分散能力,可不需加工磨碎便可直接使用,和普通氧化锌相比其用量可减少30%-50%,陶瓷制品的烧结温度比普通氧化锌降低40-60℃,还可以使陶瓷制品具有抗菌、自洁净功能。

3、润滑油或润滑脂的抗氧剂

纳米氧化锌具有很强的化学活性,可以捕捉自由基,从而破坏自由基链反应。同时纳米氧化锌是两性氧化物,能够中和润滑油碳氢链上随时间推移积累的酸,可以延长润滑油的使用期限。

4紫外吸收剂

纳米氧化锌可以吸收紫外线,产生电子跃迁,从而起到吸收阻隔中波紫外线(UVB)和长波紫外线(UVA)的作用。由于纳米氧化锌粒径小,极大的提高了单位添加量的紫外线吸收率。纳米氧化锌为无机金属氧化物,可保持长期稳定不降解,从而可以保证其紫外线屏蔽作用长期稳定有效。该产品适用于紫外光辐射较强的环境中,可应用于木质的家具保护涂层、树脂、塑料和橡胶,以及防晒化妆品等产品中。

5防霉抑菌剂

纳米ZnO抗菌性能示意图

纳米ZnO抗菌性能示意图

纳米氧化锌是一种自激活的半导体材料,在紫外光和可见光的照射下 ,会自行分解出自由移动的电子,同时留下正电荷的电子空穴。 空穴可以与氧化锌表面的氧、水反应,生成羟基自由基、活性氧等,从而引起一系列的生物反应 。可有效的氧化、降解生物质,从而起到防霉、抗菌的作用。由于纳米氧化锌的纳米效应,使其比表面积显著增大、光催化氧化活性更高,具有更高效的抗菌、抑菌、防霉的性能,抑菌率可达到99%以上,防霉0级。可应用于涂料、密封胶、塑料、橡胶、纺织产品的抗菌防霉。

关于蓝恩环保


成立于2012年的辽宁蓝恩环保科技有限公司主板上市企业——辽宁科隆精细化工股份有限公司(科隆股份)的全资子公司,与中科院化学所、大连理工大学、东北大学、中国矿业大学等建立了广泛的产学研合作。产品业务包括:尾气处理系统、挤出式蜂窝脱硝催化剂、涂层式脱硝催化剂、纳米氧化锌、纳米氧化铈和其他高性能纳米粉体定制业务。


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