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溴系阻燃劑

來源:邵君( 先生,國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間:2017-9-22 11:42:36
溴系阻燃劑是鹵素阻燃劑中最重要和最有效的一種﹐由于溴系阻燃劑具有阻燃效果好﹑添加量少﹑兼容性好﹑熱穩(wěn)定性能優(yōu)異﹑對阻燃制品性能影響小﹑具有價格優(yōu)勢等優(yōu)點﹐一直很受市場歡迎。

不過溴系阻燃劑也有嚴(yán)重的缺點,即降低了被阻燃材料的抗紫外線光穩(wěn)定性,燃燒時生成較多的煙﹑腐蝕性氣體和有毒氣體。溴系阻燃劑一般與氧化銻并用﹐使得生煙量更高。

溴系阻燃劑阻燃機理

所有的高分子材料都具有可燃性﹐完全防火的樹脂是沒有的??梢酝ㄟ^加入阻燃劑可以使樹脂獲得阻燃性和自熄性。當(dāng)樹脂一旦離開火源后就會停止燃燒﹐叫做自熄。燃燒一般需要具備以下三個條件﹕1.可燃物質(zhì)﹔2溫度﹔3.氧氣。只要缺少其中任何一個條件火就會熄滅。

溴系阻燃劑的阻燃作用主要是要氣相中進(jìn)行﹐其主要原因是溴系阻燃劑受熱分解﹐生成HBr,而HBr能捕獲傳遞燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的活性自由基(如OH.﹑O.﹑H.),生成活性較低的溴自由基,致使燃燒緩慢或終止.反應(yīng)式如下: 

Br→Br.+R.   Br.+RCH3→HBr+RCH2.  HBr+H.→H2+Br.  HBr+O.→OH.+ Br.  HBr+OH.→H2O+ Br.

此外﹐HBr為密度大的氣體﹐且難燃﹐它不僅能稀釋空氣中的氧﹐而且能覆蓋于材料表面﹐排除空氣﹐致使材料的燃燒速度或自熄。

就阻燃效率而言﹐脂肪族溴化物>脂環(huán)族溴化物>芳香族溴化物﹐而熱穩(wěn)定性恰恰相反。

當(dāng)溴系阻燃劑與氧化銻并用時﹐具有明顯的協(xié)同作用。



磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃劑TCEP)

外觀:純凈的磷酸三(2-氯乙基)酯為無色或淡黃色油狀透明液體,具有淡奶油味。

折光率(n20D)1.4731

沸點194℃,閃點225℃

凝固點-64℃

分解溫度240-280℃

粘度38-47厘泊(20℃)

磷含量10.8%

氯含量37.3%,與一般有機溶劑(如醇、酮、芳烴、氯仿等)相溶,不溶于脂肪族烴,幾乎不溶于水、且水解穩(wěn)定性良好,在堿性溶液中有少量分解,本品無明顯腐蝕性。

磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃劑TCEP)用途:

1.磷酸三(2-氯乙基)酯具有極佳的阻燃性,優(yōu)良的抗低溫性及抗紫外線性,其蒸氣只能在225℃以上用明火直接點燃方可燃燒,但移走火源則即刻自熄。以本品為阻燃劑不但可提高被阻燃材料的材料級別,而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗靜電性。常用于阻燃以硝基纖維和醋酸纖維為基材的油漆涂料,不飽和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛樹脂等,也可用于軟質(zhì)聚氯乙烯的增塑阻燃劑。本品用于不飽和聚酯添加量為10%~20%,在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚為原料)中可為10%左右,在軟質(zhì)聚氯乙烯中用作輔助增塑阻燃劑時為5%~10%。阻燃劑、鈾、釷、钚、锝等稀有金屬的分離溶劑或萃取劑。

2.本品廣泛用于化纖織物、醋酸纖維素作阻燃劑,除具有自熄性外,還可改善耐水性、耐寒性及抗靜電性。一般用量5~10份。本品為合成材料的優(yōu)良阻燃劑,兼具有良好的增型作用,廣泛用于醋酸纖維素、硝基纖維清漆、乙基纖維素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛樹脂等,所制得的產(chǎn)品除具有自熄性外,還可改善制品的物理性能,制品手感柔軟,也可稱為石油添加劑和稀有元素的萃取劑,并且還是阻燃橡膠輸送帶的主要阻燃材料,一般添加量為5%~10%。

3.用作添加型鹵代磷酸酯類阻燃劑和增塑劑。分子中同時含磷和氯,阻燃效果顯著,不易揮發(fā)及水解,對紫外線穩(wěn)定性好。適用于酚醛樹脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纖維素涂料的阻燃劑、聚氯乙烯阻燃性增塑劑、金屬萃取劑、汽油添加劑及聚酰亞胺加工助劑等。能夠改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗靜電性。參考用量5%~20%.


溴系阻燃劑主要品種

1.多溴二苯醚類  多溴二苯醚包括十溴二苯醚(DBOPO)﹑八溴二苯醚(ODPO)﹑五溴二苯醚(PBDPO),它們均為添加型阻燃劑。只有十溴二苯醚是單一的化合物﹐其它兩者都是混合物。分子式分別是C12OBr10﹑C12H2OBr8﹑C12H5OBr5。十溴二苯醚

(DBOPO)是一種添加型阻燃劑﹐該產(chǎn)品具有極為優(yōu)異的熱穩(wěn)定性熔點為304---309oC,溴含量為83.3%。

2.溴化鄰苯二甲酸酯  代表產(chǎn)品DP-45﹐其阻燃效率高于氯化石蠟和磷酸酯﹐且發(fā)煙量低于磷酸酯

溴系阻燃劑(39568-99-5)使用方便,可在紡織品(聚酯、粘纖、混紡、棉、純滌品)后處理中直接添加,在常溫下完成全過程整理。是無公害新型纖維阻燃劑,與常規(guī)產(chǎn)品多溴二苯醚相比,本阻燃劑的加入,在高聚物熱裂或燃燒時,無有毒的二苯并二嗯烷及多溴二苯并呋喃產(chǎn)生。

溴化聚苯乙烯依據(jù)其合成途徑分別命名為溴化聚苯乙烯和聚溴化苯乙烯,從命名上可以看出溴化聚苯乙烯是通過對聚苯乙烯進(jìn)行溴化來完成的;聚溴化苯乙烯是通過將苯乙烯首先進(jìn)行烯鍵保護(hù),然后進(jìn)行溴化,再將烯鍵恢復(fù),合成溴化苯乙烯,再次進(jìn)行聚合完成的。從合成過程是否使用溶劑,又可以分為溶劑法和非溶劑法。由于溶劑法耗溴量少,所以人們通常采用溶劑法進(jìn)行合成。

溴化之前所使用的聚苯乙烯,可以采用聚苯乙烯母粒,由這種原料生產(chǎn)出的產(chǎn)品,具有較淺的顏色;也可采用回收的聚苯乙烯塑料泡沫,通過將其溶解在二氯乙烷中,過濾去除雜質(zhì)后,進(jìn)行溴化,既起到環(huán)保作用,又降低了成本。整個合成過程主要反應(yīng)涉及到溴化這一步,溴化可采用液溴在催化劑作用下溴化,也可采用先合成氯化溴,再進(jìn)行溴化。

選用溴作為催化劑時,應(yīng)使用適當(dāng)?shù)牡蜏?,并注意溴化氫的回收,適當(dāng)選用活潑一點的過渡金屬元素作為催化劑;采用氯化溴作為溴化劑時,應(yīng)注意使用中等活性的催化劑,以控制反應(yīng)速度。在兩種合成方法中,都要注意避免脂肪碳的溴化問題,抑制自由基反應(yīng),否則會導(dǎo)致產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性下降,影響產(chǎn)品性能。

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