卤素类型阻燃剂
就市场应用和不同阻燃剂的自身和被阻燃材料的特点来看,在热塑性树脂中当前应用效果最好、应用量最大的当属卤素类型阻燃剂。卤素类型阻燃剂中溴系列阻燃剂,尤其以十溴二苯醚等应用最多。
欧洲市场出台了环保性指令——rohs,使得十溴二苯醚的生命周期近乎终结,取而代之与十溴二苯醚溴含量和热稳定性,分子结构也相似的十溴二苯乙烷阻燃剂,十溴二苯乙烷燃烧不产生致癌物质“二恶英”而阻燃效率和适用的树脂和工艺又和十溴二苯醚几乎,加之原料易得,成本上具备了阻燃剂所不具备的优势,因而得以迅速推广。
就应用过程的具体体会来看,十溴二苯乙烷为代表的溴系列阻燃剂在热塑性树脂中具备阻燃效率高,制得的材料力学性能好,生产工艺不、加工,与塑料等树脂相容性比较好,简单的通过添加阻燃剂熔融共混制造出阻燃性能很好,而且材料性能不发生太多改变的阻燃材料。此外,卤素类型阻燃剂中的溴系列阻燃剂最大的优势还在于其很高的性价比和可回收利用性以及长效的阻燃性。之下其更适合电器、汽车、室内装饰品等高档材料的阻燃。
当然溴系列阻燃剂也具有其自身的弱点,比如燃烧时冒黑烟、有的腐蚀性、甚至有些产品还具有毒性等等,在当前的工艺条件和技术条件下,其是大部分市场,尤其工程塑料和通用塑料等热塑性树脂加工商乐于选用的产品。
含卤素的有机或无机阻燃剂。聚合物的燃烧是一个热氧化反应过程,而含卤素化合物在高温下分解产生卤原子,它将与聚合物中的氢原子反应生成卤化氢。卤化氢可与燃烧反应所生成的自由基结合,从而中止氧化反应起到阻燃作用。卤素中含溴的阻燃剂效果最好。
阻燃剂TCP 磷酸三甲苯酯 产品信息
中文名 磷酸三甲苯酯,阻燃剂TCP
英文名 Tritolyl Phosphate
化学式 C21H21O4P
分子量 368.36
CAS登录号 1330-78-5
EINECS登录号 215-548-8
阻燃剂TCP 磷酸三甲苯酯的用途:
1.本品为阻燃性增塑剂。与许多纤维素树脂、乙烯基树脂、聚苯乙烯、合成橡胶相容,尤其与聚氯乙烯相容性极好,且可作为相容性差的助剂媒介,改善与树脂的相容性。本品有很好的相容性、阻燃性、防霉性、耐磨性、耐污染性、耐候性、耐辐射性和电气性能。本品用于油漆,可增加漆膜的柔韧性。本品还用于合成橡胶及黏胶纤维作为增塑剂。
2.用作难燃性增塑剂,用于聚氯乙烯制品如电缆料、人造革、运输带、薄板、地板料等。还用于氯丁橡胶和粘胶纤维。此外,磷酸三甲苯酯还用作防水剂、润滑剂和硝酸纤维素的耐燃性溶剂。
3.用作塑料增塑剂、喷漆增塑剂。
溴系阻燃剂(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。本类阻燃剂在美国20世纪90年代推出的新型阻燃剂中颇受欢迎。
溴系阻燃剂(39568-99-5)的制备方法:在AlCl3催化下,对二甲苯与Br2反应,得到2,3,5,6-四溴对二甲苯,继续进行α-H取代得产品。
1.四溴对二甲苯的合成:将1000kg溴素,3kg无水AlBr3依次加入反应釜中。用冰盐水冷却至0~3℃,在搅拌下缓缓加入80kg二甲苯。当反应釜中出现块状物或粘度太大时,补加450kg溴稀释,稀释过程中可把温度控制在30~35℃。块状物消失后再冷却至10~15℃,继续加入剩余的二甲苯,在20℃下反应4~6h。蒸出过量的溴。将反应液放入离心机过滤甩干。用甲醇重结晶,熔点253~254℃。
2.六溴对二甲苯的合成:将80kg四氯化碳加入反应釜中,在搅拌下加入上述制备的四溴对二甲苯42kg。在N2保护下,缓缓加入溴的四氯化碳溶液(32kg溴素溶解在50L四氯化碳中),加热回流15h。然后冷却至3℃左右。离心过滤,干燥得α,α',2,3,5,6-六溴对二甲苯。
溴化聚苯乙烯的发展与溴化环氧树脂相类似,也是近年发展较快的一个阻燃剂品种。溴化聚苯乙烯具有分子量大,热稳定性好,在高聚物中分散性和混容性好,易于加工,不起霜等优点。它主要应用在PA、PBT、PET等热塑性树脂中。
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。
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