Kolloidales Antimonpentoxid ist ein Antimon-Flammschutzmittel, das in den späten 1970er Jahren von Industrieländern entwickelt wurde. Im Vergleich zu Antimontrioxid weist es folgende Anwendungseigenschaften auf:
1. Das kolloidale Flammschutzmittel Antimonpentoxid erzeugt eine geringe Rauchmenge. Die letale Dosis LD50 von Antimontrioxid für Ratten (in die Bauchhöhle injiziert) beträgt im Allgemeinen 3250 mg/kg, die von Antimonpentoxid hingegen 4000 mg/kg.
2. Kolloidales Antimonpentoxid ist mit vielen organischen Lösungsmitteln wie Wasser, Methanol, Ethylenglykol, Essigsäure, Dimethylacetamid und Aminformiat gut verträglich. Im Vergleich zu Antimontrioxid lässt es sich leichter mit halogenierten Flammschutzmitteln mischen, um verschiedene hocheffiziente Komposit-Flammschutzmittel herzustellen.
3. Die Partikelgröße von kolloidalem Antimonpentoxid liegt im Allgemeinen unter 0,1 mm, während Antimontrioxid nur schwer auf diese Partikelgröße verfeinert werden kann. Aufgrund seiner geringen Partikelgröße eignet sich kolloidales Antimonpentoxid besser für die Anwendung in Fasern und Folien. Bei der Modifizierung von flammhemmenden Chemiefaserspinnlösungen kann die Zugabe von gelatinisiertem Antimonpentoxid das Verstopfen der Spinnkanäle und die Verringerung der Spinnfestigkeit, die durch die Zugabe von Antimontrioxid verursacht werden, verhindern. Bei der flammhemmenden Ausrüstung von Textilien mit Antimonpentoxid ist dessen Haftung auf der Textiloberfläche und die Dauerhaftigkeit der flammhemmenden Wirkung besser als die von Antimontrioxid.
4. Bei gleicher Flammschutzwirkung ist die Menge an kolloidalem Antimonpentoxid, die als Flammschutzmittel eingesetzt wird, gering und beträgt in der Regel nur 30 % der Menge an Antimontrioxid. Daher kann der Einsatz von kolloidalem Antimonpentoxid als Flammschutzmittel den Antimonverbrauch reduzieren und verschiedene physikalische und bearbeitungstechnische Eigenschaften von flammhemmenden Produkten weiter verbessern.
5. Antimontrioxid wird für flammhemmende Kunstharzsubstrate verwendet, vergiftet jedoch den Pd-Katalysator während der Galvanisierung und zerstört das nicht galvanisierte Schmelzbad. Kolloidales Antimonpentoxid weist diesen Nachteil nicht auf.
Aufgrund der oben genannten Eigenschaften findet kolloidales Antimonpentoxid als Flammschutzmittel in Industrieländern breite Anwendung in flammhemmenden Produkten wie Teppichen, Beschichtungen, Harzen, Gummi und Chemiefasergeweben. Ingenieure des Technologie-Forschungs- und Entwicklungszentrums von UrbanMines Tech. Limited stellten fest, dass es zahlreiche Herstellungsverfahren für kolloidales Antimonpentoxid gibt. Derzeit wird hauptsächlich Wasserstoffperoxid verwendet. Auch hier existieren verschiedene Verfahren. Ein Beispiel: Man gibt 146 Teile Antimontrioxid und 194 Teile Wasser in einen Rückflusskühler, rührt die Mischung zu einer homogenen Suspension und gibt nach Erhitzen auf 95 °C langsam 114 Teile 30%iges Wasserstoffperoxid hinzu. Die Mischung wird 45 Minuten lang unter Rückfluss oxidiert, wodurch eine kolloidale Antimonpentoxidlösung mit einer Reinheit von 35 % erhalten wird. Nachdem die kolloidale Lösung leicht abgekühlt ist, wird sie filtriert, um unlösliche Bestandteile zu entfernen, und anschließend bei 90 °C getrocknet. Man erhält so das weiße, hydratisierte Antimonpentoxid-Pulver. Durch Zugabe von 37,5 Teilen Triethanolamin als Stabilisator während des Aufschlusses wird die hergestellte kolloidale Antimonpentoxid-Lösung gelb und viskos. Nach dem Trocknen erhält man gelbes Antimonpentoxid-Pulver.
Die Herstellung von kolloidalem Antimonpentoxid mittels Wasserstoffperoxid unter Verwendung von Antimontrioxid als Rohstoff ist einfach, der technologische Prozess kurz, die Investitionskosten gering und die Antimonressourcen werden optimal genutzt. Aus einer Tonne gewöhnlichem Antimontrioxid lassen sich 1,35 Tonnen getrocknetes kolloidales Antimonpentoxidpulver und 3,75 Tonnen 35%ige kolloidale Antimonpentoxidlösung gewinnen. Dies fördert die Produktion von Flammschutzmitteln und erweitert deren Anwendungsspektrum.