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溴系阻燃剂对环境的影响

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-10-14 11:34:08
近些年来,溴系阻燃剂对环境的影响日益显现,由于溴系阻燃剂的阻燃机理大多是气相阻燃,因此在发挥阻燃作用时会产生大量烟雾、腐蚀性气体和有毒气体,其中部分溴系阻燃剂产品在燃烧过程中会释放出对人体和环境有害的卤化氢气体及二口恶英(多溴代二苯并二口恶英和多溴代二苯并呋喃),并且多数溴系阻燃剂不容易分解,很容易在环境中形成累积,因此容易对环境和生物造成长期危害。

溴系阻燃剂被公认为是阻燃效率最高,也是世界上产量最大的有机阻燃剂。溴系阻燃剂可以在气相和凝聚相阻止火焰蔓延。迄今为止,溴系阻燃剂有70多种,只发现五溴二苯醚和八溴二苯醚对环境和健康存在一些潜在的危险性,因此被禁用。溴系阻燃剂对环境的影响需要密切注意,但也不必一刀切。

目前尚没有充足的数据说明其它溴系阻燃剂对环境和健康有害,也没有数据显示其它阻燃剂比溴系阻燃剂更加安全可靠。溴系阻燃剂对环境的影响尚在可控范围内。禁用的及是一小部分溴系阻燃剂。

无机阻燃剂没有卤系的环保问题,但其阻燃效率低,与聚合物的相容性差。如果要使材料达到较高的阻燃级别,需添加较多量的无机阻燃剂,这将降低材料本身的机械性能。

不同系列阻燃剂之间各有优势,不存在完全的替代关系,应该协同发展。相关部门在制定政策时也要更多地考虑科学依据及相关政策对国内阻燃剂上下游产业的影响。

选用溴作为溴化剂时,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。

溴化聚苯乙烯是上世纪80年代国外问世的新产品,90 年代进入我国市场,90 年代末国内开始研究,但没有实现真正的工业规模生产,目前试生产的溴化聚苯乙烯存在色泽偏黄,稳定性差的现象,这是因为聚苯乙烯是一种分子量大的高聚物,而溴又是大元素单体,它的取代反应会遇到立体位阻现象,其溴化工艺很难掌握。目前国内的研究单位正与生产单位结合用新的工艺来实现工业化规模生产。


磷酸三苯酯tpp生产工艺

三氯氧磷直接法(热法)和三氯化磷间接法(冷法)。

(1)热法  将苯酚溶解在吡啶和无水苯溶剂中,在不超过10℃以下,缓缓加入三氯氧磷,然后在回流湿度下反应3-4h,冷却至室温后,反应物经水洗回收吡啶,用于燥硫酸钠脱水,过滤除硫酸钠,常压下蒸馏回收苯;减压蒸馏收集243-245℃/1.47KPa的馏分,经冷却、结晶、粉碎即得成品。

 ( 2 )冷法  将苯酚溶解在吡啶和无水苯溶剂中,然后于40℃下滴加三氯化磷生成,继续在70℃下通入氯气生成二氯代磷酸三苯酸,再于80℃下进行水解生成磷酸三苯酯。水解物经水洗、碱中和、浓缩后进行减压蒸馏得成品。精制方法:常含有苯酚、磷酸和酸性磷酸苯酯等杂质。用乙醇或乙醇与溶剂汽油的混合液进行重结晶精制。


聚溴代苯乙烯它是溴代苯乙烯的聚合物。先制得溴代苯乙烯单体(如二溴苯乙烯或三溴苯乙烯),再将此单体均聚制得均聚物溴代苯乙烯或将此单体与其他单体共聚制得共聚物,而共聚物可带有官能团,可改善共聚物与某些树脂的相容性,从而可提高被阻燃材料的耐热性和流动性,并防止材料起泡。

这种产品白度好、热稳定性高,但溴代苯乙烯合成的工艺复杂,使用的设备类似于螺旋推进、设有不同反应温度区域的反应器。

四溴双酚A 碳酸酯低聚物为添加型芳香族溴系阻燃剂,它的生产是通过四溴双酚A 与光气反应制备。由于光气是危险品,其储存、运输、生产都有很大的危险,因此现在都用固体三光气来替代。由于三光气在反应中也是变换为光气参与反应,因此在生产中要注意安全。目前已有报道用碳酸二苯酯来取代光气来生产四溴双酚A 碳酸酯低聚物。

四溴双酚A 碳酸酯低聚物主要用于阻燃ABS、PBT、PET、PC、PC/ABS 共混体、聚砜、PET/PBT 共混体和SAN 等。含溴碳酸酯低聚物是增强和未增强PBT 的良好阻燃剂,这种阻燃PBT 具有原基材的色度、冲击强度、流动性和热稳定性。

溴系阻燃剂至今还是全世界范围内阻燃技术中的主力军。目前对溴系阻燃剂的偏见会随着科学进一步的发展来证实,它依旧会在二十年内被大量使用,我们对它的评价是—我们讨厌它,但我们离不开它。

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