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溴化苯乙烯聚合物阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-1-23 14:13:14 |
在過(guò)去二十年來(lái)，亞太地區(qū)由于消費(fèi)型電子產(chǎn)品的發(fā)展推動(dòng)了整個(gè)阻燃劑工業(yè)的發(fā)展。消費(fèi)型電子產(chǎn)品要用到許多工程塑料特別是各種阻燃尼龍。
尼龍可以被鹵/銻或其它阻燃協(xié)同體系阻燃，也可以用紅磷或三聚氰胺類(lèi)的無(wú)鹵阻燃體系來(lái)阻燃。從量的角度來(lái)說(shuō)，鹵/銻協(xié)同體系仍然是使用最廣泛的尼龍阻燃體系。在歐洲和亞洲的一些地區(qū)，人們正在致力于尋找鹵素阻燃劑的替代品。但通常說(shuō)來(lái)這些替代體系一般都存在熱穩(wěn)定性低或吸潮等問(wèn)題。對(duì)于紅磷來(lái)說(shuō)，還有儲(chǔ)存的問(wèn)題，因其本身為易燃品。
尼龍中所使用的主要幾種阻燃劑，它們具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。（1）含鹵阻燃體系：其中最重要的也是在國(guó)外應(yīng)用最廣的一種就是溴化苯乙烯聚合物，溴化苯乙烯聚合物阻燃劑具有極其優(yōu)越的熱穩(wěn)定性，并且由于它與尼龍是熔融可混的，因而在加工過(guò)程中具有很好的流動(dòng)性。
此外，用溴化苯乙烯聚合物阻燃劑制備的阻燃尼龍還具有優(yōu)越的電性能和較好的物理機(jī)械性能。溴化苯乙烯聚合物阻燃劑的局限性在于光穩(wěn)定性較差且與尼龍尚不能完全相容。另外其成本與目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣的十溴聯(lián)苯醚相比較高。
另外一種在尼龍中應(yīng)用了許多年的阻燃劑就是敵可燃，它是一種含氯的阻燃劑，具有較高的阻燃效率和電性能，但其在熱穩(wěn)定性方面的局限性使之僅適用于加工溫度較低的尼龍阻燃體系。
目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣的阻燃劑就是十溴聯(lián)笨醚，由于其較高的溴含量而對(duì)尼龍具有較高的阻燃效率，是最經(jīng)濟(jì)的一種阻燃劑。但由于它是一種填料型阻燃劑，因而對(duì)加工流動(dòng)性及產(chǎn)品的物理機(jī)械性能有很大的負(fù)面影響。
此外，其熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性也教差。近幾年來(lái)，人們開(kāi)發(fā)的在尼龍阻燃方面使用的一種新阻燃劑為十溴二苯氧基乙烷，它與十溴聯(lián)苯醚具有相同的溴含量和同樣高的阻燃效率，且與溴化苯乙烯聚合物一樣無(wú)DPO（即所謂的二噁因）的問(wèn)題。此外，它還具有較好的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。其局限性在于它與十溴聯(lián)苯醚一樣同屬填料型阻燃劑，與聚合物相容性較差，因而加工流動(dòng)性和制品的物理機(jī)械性能較差。此外與十溴聯(lián)苯醚相比成本上升較高。
無(wú)鹵阻燃體系：尼龍中應(yīng)用較廣的無(wú)鹵阻燃劑是紅磷和三聚氰胺鹽類(lèi)。紅磷具有很高的阻燃效率并能改善制品的抗電弧性，但其儲(chǔ)存及顏色方面的局限性大大限制了其在尼龍中的應(yīng)用，一般只應(yīng)用于尼龍6中。另一種在尼龍中使用的無(wú)鹵阻燃劑是三聚氰胺鹽，主要是三聚氰胺尿酸鹽和磷酸鹽。它們具有較好的阻燃效率，但熱穩(wěn)定性較差，且由于易吸潮而使得制品在潮濕環(huán)境下電性能較差。綜上所述，用溴化聚苯乙烯制備的阻燃尼龍具有最佳的綜合性能，下面我們就集中討論這類(lèi)阻燃劑。
磷酸三苯酯tpp具有良好的透明性、柔軟性以及抗菌性，具有耐水、耐油、電絕緣性好和相容性好的優(yōu)點(diǎn)。磷酸三苯酯tpp用途主要用于纖維素樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂、天然橡膠和合成橡膠的阻燃增塑劑,也可用于三乙酸甘油酯薄酯和軟片、硬質(zhì)聚氨酯泡沫、酚醛樹(shù)脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
在產(chǎn)品制備工藝上，先溴化后聚合，而其他的工藝是先聚合后溴化。這兩種工藝有著本質(zhì)區(qū)別。先聚合后溴化的工藝不可避免地會(huì)在制備過(guò)程中產(chǎn)生副產(chǎn)單位物從而降低最終產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性。雖然也采取了一些額外的工序去掉這些副產(chǎn)物，但仍然會(huì)有少量雜質(zhì)殘留從而影響最終產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性。
溴化苯乙烯聚合物的制備工藝起點(diǎn)是先溴化苯乙烯單體。這種單體可以是均聚的，也可以是共聚的。
先溴化苯乙烯單體再聚合這種工藝與先聚合再溴化工藝相比具有其自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：
（1）第一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是可以得到低水解溴，這種低水解溴具有高熱穩(wěn)定性，可以使得尼龍?jiān)谳^高的加工溫度下仍能保持較好的物理機(jī)械性能。此外低水解溴還能使得阻燃樹(shù)脂具有很好的起始顏色并能在整個(gè)加工過(guò)程中保持這種較好的顏色。
（2）這種工藝的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以靈活調(diào)節(jié)阻燃劑的分子量從而優(yōu)化最終產(chǎn)品的性能如強(qiáng)度性能與加工流動(dòng)性。較高的加工流動(dòng)性勢(shì)必要求較高的加工溫度，而較高的加工溫度又容易引起樹(shù)脂的降解，從而降低產(chǎn)品的物理機(jī)械性能。通過(guò)控制阻燃劑的分子量，我們可以在兼顧其他性能的同時(shí)滿足用戶最重要的要求。當(dāng)然，這種阻燃劑是熔融可混的，本身就有利于加工流動(dòng)性的提高。
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