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溴系阻燃劑對(duì)環(huán)境的影響
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-10-14 11:34:08 |
近些年來，溴系阻燃劑對(duì)環(huán)境的影響日益顯現(xiàn)，由于溴系阻燃劑的阻燃機(jī)理大多是氣相阻燃，因此在發(fā)揮阻燃作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量煙霧、腐蝕性氣體和有毒氣體，其中部分溴系阻燃劑產(chǎn)品在燃燒過程中會(huì)釋放出對(duì)人體和環(huán)境有害的鹵化氫氣體及二口惡英（多溴代二苯并二口惡英和多溴代二苯并呋喃），并且多數(shù)溴系阻燃劑不容易分解，很容易在環(huán)境中形成累積，因此容易對(duì)環(huán)境和生物造成長期危害。
溴系阻燃劑被公認(rèn)為是阻燃效率最高，也是世界上產(chǎn)量最大的有機(jī)阻燃劑。溴系阻燃劑可以在氣相和凝聚相阻止火焰蔓延。迄今為止，溴系阻燃劑有７０多種，只發(fā)現(xiàn)五溴二苯醚和八溴二苯醚對(duì)環(huán)境和健康存在一些潛在的危險(xiǎn)性，因此被禁用。溴系阻燃劑對(duì)環(huán)境的影響需要密切注意，但也不必一刀切。
目前尚沒有充足的數(shù)據(jù)說明其它溴系阻燃劑對(duì)環(huán)境和健康有害，也沒有數(shù)據(jù)顯示其它阻燃劑比溴系阻燃劑更加安全可靠。溴系阻燃劑對(duì)環(huán)境的影響尚在可控范圍內(nèi)。禁用的及是一小部分溴系阻燃劑。
無機(jī)阻燃劑沒有鹵系的環(huán)保問題，但其阻燃效率低，與聚合物的相容性差。如果要使材料達(dá)到較高的阻燃級(jí)別，需添加較多量的無機(jī)阻燃劑，這將降低材料本身的機(jī)械性能。
不同系列阻燃劑之間各有優(yōu)勢，不存在完全的替代關(guān)系，應(yīng)該協(xié)同發(fā)展。相關(guān)部門在制定政策時(shí)也要更多地考慮科學(xué)依據(jù)及相關(guān)政策對(duì)國內(nèi)阻燃劑上下游產(chǎn)業(yè)的影響。
選用溴作為溴化劑時(shí)，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(diǎn)的過渡金屬元素作為催化劑；采用氯化溴作為溴化劑時(shí)，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(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性下降，影響產(chǎn)品性能。
溴化聚苯乙烯是上世紀(jì)80年代國外問世的新產(chǎn)品，90 年代進(jìn)入我國市場，90 年代末國內(nèi)開始研究，但沒有實(shí)現(xiàn)真正的工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)，目前試生產(chǎn)的溴化聚苯乙烯存在色澤偏黃，穩(wěn)定性差的現(xiàn)象，這是因?yàn)榫郾揭蚁┦且环N分子量大的高聚物，而溴又是大元素單體，它的取代反應(yīng)會(huì)遇到立體位阻現(xiàn)象，其溴化工藝很難掌握。目前國內(nèi)的研究單位正與生產(chǎn)單位結(jié)合用新的工藝來實(shí)現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
磷酸三苯酯tpp生產(chǎn)工藝
三氯氧磷直接法（熱法）和三氯化磷間接法（冷法）。
（1）熱法 將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，在不超過10℃以下，緩緩加入三氯氧磷，然后在回流濕度下反應(yīng)3-4h，冷卻至室溫后，反應(yīng)物經(jīng)水洗回收吡啶，用于燥硫酸鈉脫水，過濾除硫酸鈉，常壓下蒸餾回收苯；減壓蒸餾收集243-245℃/1.47KPa的餾分，經(jīng)冷卻、結(jié)晶、粉碎即得成品。
( 2 ）冷法 將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亞磷酸三苯酯，繼續(xù)在70℃下通入氯氣生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下進(jìn)行水解生成磷酸三苯酯。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進(jìn)行減壓蒸餾得成品。精制方法：常含有苯酚、磷酸和酸性磷酸苯酯等雜質(zhì)。用乙醇或乙醇與溶劑汽油的混合液進(jìn)行重結(jié)晶精制。
聚溴代苯乙烯它是溴代苯乙烯的聚合物。先制得溴代苯乙烯單體（如二溴苯乙烯或三溴苯乙烯），再將此單體均聚制得均聚物溴代苯乙烯或?qū)⒋藛误w與其他單體共聚制得共聚物，而共聚物可帶有官能團(tuán)，可改善共聚物與某些樹脂的相容性，從而可提高被阻燃材料的耐熱性和流動(dòng)性，并防止材料起泡。
這種產(chǎn)品白度好、熱穩(wěn)定性高，但溴代苯乙烯合成的工藝復(fù)雜，使用的設(shè)備類似于螺旋推進(jìn)、設(shè)有不同反應(yīng)溫度區(qū)域的反應(yīng)器。
四溴雙酚A 碳酸酯低聚物為添加型芳香族溴系阻燃劑，它的生產(chǎn)是通過四溴雙酚A 與光氣反應(yīng)制備。由于光氣是危險(xiǎn)品，其儲(chǔ)存、運(yùn)輸、生產(chǎn)都有很大的危險(xiǎn)，因此現(xiàn)在都用固體三光氣來替代。由于三光氣在反應(yīng)中也是變換為光氣參與反應(yīng)，因此在生產(chǎn)中要注意安全。目前已有報(bào)道用碳酸二苯酯來取代光氣來生產(chǎn)四溴雙酚A 碳酸酯低聚物。
四溴雙酚A 碳酸酯低聚物主要用于阻燃ABS、PBT、PET、PC、PC/ABS 共混體、聚砜、PET/PBT 共混體和SAN 等。含溴碳酸酯低聚物是增強(qiáng)和未增強(qiáng)PBT 的良好阻燃劑，這種阻燃PBT 具有原基材的色度、沖擊強(qiáng)度、流動(dòng)性和熱穩(wěn)定性。
溴系阻燃劑至今還是全世界范圍內(nèi)阻燃技術(shù)中的主力軍。目前對(duì)溴系阻燃劑的偏見會(huì)隨著科學(xué)進(jìn)一步的發(fā)展來證實(shí)，它依舊會(huì)在二十年內(nèi)被大量使用，我們對(duì)它的評(píng)價(jià)是—我們討厭它，但我們離不開它。
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