6

مثبط اللهب الغرواني لخماسي أكسيد الأنتيمون

أكسيد الأنتيمون الغرواني هو منتج مثبط للهب يحتوي على الأنتيمون، وقد طُوِّر في الدول الصناعية في أواخر سبعينيات القرن الماضي. وبالمقارنة مع مثبط اللهب ثلاثي أكسيد الأنتيمون، فإنه يتميز بالخصائص التطبيقية التالية:

1. يُنتج مثبط اللهب الغرواني خماسي أكسيد الأنتيمون كمية قليلة من الدخان. عمومًا، تبلغ الجرعة المميتة LD50 لثلاثي أكسيد الأنتيمون للفئران (في تجويف البطن) 3250 ملغم/كغم، بينما تبلغ الجرعة المميتة LD50 لخماسي أكسيد الأنتيمون 4000 ملغم/كغم.

٢. يتميز خماسي أكسيد الأنتيمون الغرواني بتوافقه الجيد مع العديد من المذيبات العضوية مثل الماء والميثانول والإيثيلين جليكول وحمض الأسيتيك وثنائي ميثيل أسيتاميد وفورمات الأمين. وبالمقارنة مع ثلاثي أكسيد الأنتيمون، فإنه أسهل في المزج مع مثبطات اللهب الهالوجينية لتكوين مثبطات لهب مركبة عالية الكفاءة.

3. يقل حجم جسيمات خماسي أكسيد الأنتيمون الغرواني عمومًا عن 0.1 مم، بينما يصعب تكرير ثلاثي أكسيد الأنتيمون إلى هذا الحجم. يُعد خماسي أكسيد الأنتيمون الغرواني أكثر ملاءمةً للاستخدام في الألياف والأغشية نظرًا لصغر حجم جسيماته. عند تعديل محلول غزل الألياف الكيميائية المقاوم للهب، يُمكن تجنب انسداد فتحة الغزل وانخفاض قوة الغزل الناتج عن إضافة ثلاثي أكسيد الأنتيمون بإضافة خماسي أكسيد الأنتيمون المُجلتن. عند إضافة خماسي أكسيد الأنتيمون إلى طبقة التشطيب المقاومة للهب للنسيج، يكون التصاقه بسطح النسيج ومتانة وظيفة مقاومة اللهب أفضل من ثلاثي أكسيد الأنتيمون.

٤. عندما يكون تأثير مثبط اللهب متساوياً، تكون كمية خماسي أكسيد الأنتيمون الغرواني المستخدمة كمثبط للهب قليلة، وعادةً ما لا تتجاوز ٣٠٪ من ثلاثي أكسيد الأنتيمون. لذلك، فإن استخدام خماسي أكسيد الأنتيمون الغرواني كمثبط للهب يُقلل من استهلاك الأنتيمون ويُحسّن بشكلٍ أكبر الخصائص الفيزيائية وخصائص التشغيل لمنتجات مثبطات اللهب.

٥. يُستخدم ثلاثي أكسيد الأنتيمون في ركائز الراتنجات الاصطناعية المقاومة للهب، مما يؤدي إلى تسمم محفز البلاديوم أثناء الطلاء الكهربائي وتدمير حوض الطلاء غير المطلي. أما خماسي أكسيد الأنتيمون الغرواني فلا يعاني من هذا العيب.

عبوة غروانية من خماسي أكسيد الأنتيمون    غرواني خامس أكسيد الأنتيمون

نظرًا لخصائص مثبط اللهب الغرواني لخماسي أكسيد الأنتيمون المذكورة أعلاه، فقد شاع استخدامه في منتجات مقاومة اللهب مثل السجاد والطلاءات والراتنجات والمطاط وأقمشة الألياف الكيميائية في الدول المتقدمة. وقد وجد مهندسون من مركز البحث والتطوير التكنولوجي التابع لشركة UrbanMines Tech. Limited أن هناك العديد من طرق تحضير خماسي أكسيد الأنتيمون الغرواني. حاليًا، يُستخدم بيروكسيد الهيدروجين بشكل أساسي في التحضير، وهناك أيضًا العديد من الطرق التي تعتمد على بيروكسيد الهيدروجين. على سبيل المثال، عند إضافة 146 جزءًا من ثلاثي أكسيد الأنتيمون و194 جزءًا من الماء إلى مفاعل الارتجاع، مع التقليب للحصول على معلق متجانس، يُضاف ببطء 114 جزءًا من بيروكسيد الهيدروجين بتركيز 30% بعد التسخين إلى 95 درجة مئوية، ويُترك ليتفاعل ويرتجع لمدة 45 دقيقة، فنحصل على محلول خماسي أكسيد الأنتيمون الغرواني بنقاوة 35%. بعد تبريد المحلول الغرواني قليلاً، يُرشح لإزالة المواد غير الذائبة، ثم يُجفف عند 90 درجة مئوية، فيُحصل على مسحوق أبيض مائي من خماسي أكسيد الأنتيمون. بإضافة 37.5 جزءًا من ثلاثي إيثانول أمين كمثبت أثناء عملية التلبيد، يصبح محلول خماسي أكسيد الأنتيمون الغرواني المُحضر أصفر اللون ولزجًا، ثم يُجفف للحصول على مسحوق خماسي أكسيد الأنتيمون الأصفر.

باستخدام ثالث أكسيد الأنتيمون كمادة خام لتحضير خماسي أكسيد الأنتيمون الغرواني بطريقة بيروكسيد الهيدروجين، تتميز هذه الطريقة بالبساطة، وقصر العملية التقنية، وانخفاض تكلفة المعدات، والاستغلال الأمثل لموارد الأنتيمون. إذ يُمكن إنتاج 1.35 طن من مسحوق خماسي أكسيد الأنتيمون الغرواني المجفف و3.75 طن من محلول خماسي أكسيد الأنتيمون الغرواني بتركيز 35% من طن واحد من ثالث أكسيد الأنتيمون العادي، مما يُعزز إنتاج المواد المقاومة للهب ويُوسع نطاق استخداماتها.