高分子阻燃剂溴化聚苯乙烯.doc

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1、高分子阻燃剂溴化聚苯乙烯关键词：溴系阻燃剂溴化聚苯乙烯十溴联苯醚摘要：本文主要介绍了阻燃剂的发展历史，溴系阻燃剂阻燃机理。溴化聚苯乙烯的优缺点，氯化溴法制备溴化聚苯乙烯，以及溴化聚苯乙烯发展趋势。Thispaperdescribesthehistoryofthedevelopmentofflameretardants,brominatedflameretardantmechanism.Advantagesanddisadvantagesofbrominatedpolystyrene,brominatedpolystyrenepreparedb

2、ybrominechlorideandbrominatedpolystyrenetrends溴化聚苯乙烯研究及发展背景高分子材料通常都是可燃物和易燃物，阻燃剂就是一种用于阻止高分子材料燃烧的化学物质。20世纪50年代起，高分子材料迅猛发展，合成材料越来越多地应用于社会生活的各个方面。但是，由于使用高分子材料而导致的火灾也日益频繁。发达国家从60年代起便开始研究高分子材料的阻燃技术，开发阻燃高分子材料。经过近半个世纪的发展，阻燃剂己经发展成为具有几百个品种的大家族。常用的塑料阻燃剂分为：卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和无机阻燃剂。其中卤系阻

3、燃剂又可以分为氯系阻燃剂和溴系阻燃剂。溴系阻燃剂是目前世界上产量最大、用量最大的阻燃剂。从上世纪70年代初至80年代初的10年问，溴系阻燃剂经历了一个蓬勃发展的时期，不但产能急剧的扩大，而且阻燃剂的品种也不断的增加。溴系阻燃剂之所以受到人们如此青睐是因为它的阻燃效率高、价格适中，其较高性价比的优势是其他品种阻燃剂难以匹敌的。工业生产的溴系阻燃剂可分为添加型和反应型两大类，因为后者使用简便，所以高分子材料的阻燃处理一般都选用添加型阻燃剂。最为常见的添加型溴系阻燃剂有：十溴联苯醚(DBDp0)、十溴二苯基乙烷(EBPBD)、溴化聚苯乙烯(BPS)

4、、八溴醚(BDDP)、溴化环氧树脂(BEP)、六溴环十二烷(HBCD)、六溴苯等，其中十溴联苯醚(DBDPO)的用量最大。我国既是十溴联苯醚的生产大国，又是十溴联苯醚的消费大国。溴系阻燃剂的阻燃作用机理主要是溴系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，致使燃烧减缓或中止。此外，HBr为密度大的气体，并且难燃，它不仅能稀释空气中的氧，同时还能覆盖于材料表面，隔绝空气，致使材料的燃烧速度降低或自熄。多溴联苯(PBB)和多溴联苯醚(PBDE)类阻燃剂在受热分解时有产生有毒

5、的、致癌的、难降解的多溴代苯并二噁英(PBDD)和多溴代二苯并呋喃(PBDF)的可能，尤其是焚烧含有这类阻燃剂的高分子制品垃圾时，如果焚烧不完全，可能会产生大量的PBDD和PBDF，造成环境污染。为了更好的保护环境，提高产品竞争力，适应环保法规的要求，大多数阻燃高分子材料生产厂商都面临一个同样紧迫的问题——寻找和开发符合新法规的、环境友好的新型阻燃剂。溴化聚苯乙烯应运而生。十溴联苯醚结构式十溴联苯醚又称十溴二苯醚，是一种隋性的填料型阻燃剂。分子式为c12BrloO，相对分子质量959．22，密度3．029／m3溴含量大于82％，几乎不溶于所有

6、的溶剂，熔点高于300"C，热分解温度320℃(5％热失重)。优势：十溴联苯醚的生产工艺最成熟，成本优势最突出，阻燃效果好，是世界上用量最大的阻燃剂。主要用于防止电子电气设备塑料部件燃烧，降低火焰蔓延速度，十溴联苯醚还可用于纺织品的阻燃。缺点：十溴联苯醚的生产过程中不可避免地会有溴化不完全的情况，会有九溴联苯醚、八溴联苯醚甚至一溴联苯醚等副产物微量存在。而这些副产物在受热时可能分解出有毒的多溴代苯并二噁英和多溴代二苯并呋喃。同时由于我国的生产工艺不成熟，国产十溴联苯醚大多都溴化不完全，含有大量的从一溴到九溴的副产物。溴化聚苯乙烯优势：具有高阻

7、燃性、热稳定性及光稳定性等良好的机械物理和化学性质，广泛应用于聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙本醇酯、聚苯醚、尼龙-66等工程塑料。BPS与工程塑料相容性好。对材料的机械性能影响最小，可保90%以上的力学性能。BPS属于大分子型阻燃剂，与基材的相容性好,不析出，不迁移，表面不起霜抗静电能力强。并且与三氧化二锑和磷酸三苯酯配合使用时因卤锑及卤磷协同效应阻燃性能更好。所以，溴化聚苯乙烯阻燃剂在阻燃高分子材料中具有广泛的应用前景。与十溴联苯和十溴联苯醚相比，BPS最大的优点是低毒、环保，不可能产生多溴代苯并二噁英和多溴代二苯并呋喃，是十溴联苯醚

8、的最佳替代品。缺点：由于溴含量的不确定性致使产品质量波动性较大，溴含量、与基体树脂的相容性、热稳定性、光稳定性、阻燃剂的颜色等等一些方面可待改进。分类与制备方法溴化