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溴系的阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-10-30 16:07:16
溴系的阻燃剂是卤素阻燃剂中最重要和最有效的一种﹐由于溴系的阻燃剂具有阻燃效果好﹑添加量少﹑兼容性好﹑热稳定性能优异﹑对阻燃制品性能影响小﹑具有价格优势等优点﹐一直很受市场欢迎。

不过溴系的阻燃剂也有严重的缺点,即降低了被阻燃材料的抗紫外线光稳定性,燃烧时生成较多的烟﹑腐蚀性气体和有毒气体。溴系的阻燃剂一般与氧化锑并用﹐使得生烟量更高。

溴系的阻燃剂阻燃机理

所有的高分子材料都具有可燃性﹐完全防火的树脂是没有的。可以通过加入阻燃剂可以使树脂获得阻燃性和自熄性。当树脂一旦离开火源后就会停止燃烧﹐叫做自熄。燃烧一般需要具备以下三个条件﹕1.可燃物质﹔2温度﹔3.氧气。只要缺少其中任何一个条件火就会熄灭。

溴系的阻燃剂的阻燃作用主要是要气相中进行﹐其主要原因是溴系的阻燃剂受热分解﹐生成HBr,而HBr能捕获传递燃烧链式反应的活性自由基(如OH.﹑O.﹑H.),生成活性较低的溴自由基,致使燃烧缓慢或终止.反应式如下: 

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

此外﹐HBr为密度大的气体﹐且难燃﹐它不仅能稀释空气中的氧﹐而且能覆盖于材料表面﹐排除空气﹐致使材料的燃烧速度或自熄。

就阻燃效率而言﹐脂肪族溴化物>脂环族溴化物>芳香族溴化物﹐而热稳定性恰恰相反。

当溴系的阻燃剂与氧化锑并用时﹐具有明显的协同作用。


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溴系的阻燃剂主要品种

1.多溴二苯醚类  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),它们均为添加型阻燃剂。只有十溴二苯醚是单一的化合物﹐其它两者都是混合物。分子式分别是C12OBr10﹑C12H2OBr8﹑C12H5OBr5。十溴二苯醚

(DBOPO)是一种添加型阻燃剂﹐该产品具有极为优异的热稳定性熔点为304---309oC,溴含量为83.3%。

2.溴化邻苯二甲酸酯  代表产品DP-45﹐其阻燃效率高于氯化石蜡和磷酸酯﹐且发烟量低于磷酸酯

溴系的阻燃剂(39568-99-5)使用方便,可在纺织品(聚酯、粘纤、混纺、棉、纯涤品)后处理中直接添加,在常温下完成全过程整理。是无公害新型纤维阻燃剂,与常规产品多溴二苯醚相比,本阻燃剂的加入,在高聚物热裂或燃烧时,无有毒的二苯并二嗯烷及多溴二苯并呋喃产生。

溴化聚苯乙烯依据其合成途径分别命名为溴化聚苯乙烯和聚溴化苯乙烯,从命名上可以看出溴化聚苯乙烯是通过对聚苯乙烯进行溴化来完成的;聚溴化苯乙烯是通过将苯乙烯首先进行烯键保护,然后进行溴化,再将烯键恢复,合成溴化苯乙烯,再次进行聚合完成的。从合成过程是否使用溶剂,又可以分为溶剂法和非溶剂法。由于溶剂法耗溴量少,所以人们通常采用溶剂法进行合成。

溴化之前所使用的聚苯乙烯,可以采用聚苯乙烯母粒,由这种原料生产出的产品,具有较浅的颜色;也可采用回收的聚苯乙烯塑料泡沫,通过将其溶解在二氯乙烷中,过滤去除杂质后,进行溴化,既起到环保作用,又降低了成本。整个合成过程主要反应涉及到溴化这一步,溴化可采用液溴在催化剂作用下溴化,也可采用先合成氯化溴,再进行溴化。

选用溴作为催化剂时,应使用适当的低温,并注意溴化氢的回收,适当选用活泼一点的过渡金属元素作为催化剂;采用氯化溴作为溴化剂时,应注意使用中等活性的催化剂,以控制反应速度。在两种合成方法中,都要注意避免脂肪碳的溴化问题,抑制自由基反应,否则会导致产品的热稳定性下降,影响产品性能。

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