?高分子阻燃劑溴化聚苯乙烯介紹(一)
一、溴化聚苯乙烯研究與發(fā)展歷程
高分子材料一般都是可燃物和易燃物,阻燃劑就是用于阻止高分子材料燃燒的化學(xué)物質(zhì)。20世紀(jì)50年代開始,高分子材料飛速發(fā)展,合成材料越來越多的應(yīng)用于社會日常生活之中??墒?,因為使用高分子材料而引起的火災(zāi)事故也日益增多。發(fā)達(dá)國家從60年代開始便開始探索高分子材料的阻燃技術(shù),開發(fā)阻燃高分子材料。在歷經(jīng)半個多世紀(jì)的發(fā)展,阻燃劑現(xiàn)已發(fā)展成為有幾百個種類的大家族。常見的塑料阻燃劑分成:鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑和無機阻燃劑。在其中鹵系阻燃劑又分為氯系阻燃劑和溴系阻燃劑。
溴系阻燃劑是世界上產(chǎn)量最大、用量最大的阻燃劑。上世紀(jì)70年代初至80年代初的10年問,溴系阻燃劑經(jīng)歷了飛速發(fā)展的時期,不僅產(chǎn)能急劇擴大,而且阻燃劑的品種也不斷增加。溴系阻燃劑之所以受到人們?nèi)绱饲嗖A是因為它的阻燃效率高、價格適中,其較高性價比的優(yōu)勢是其他品種阻燃劑難以匹敵的。工業(yè)生產(chǎn)的溴系阻燃劑可以分為添加型和反應(yīng)型兩大類,因為后者使用簡單,因此高分子材料的阻燃處理通常都是選用添加型阻燃劑。較為常見的添加型溴系阻燃劑有:十溴聯(lián)苯醚(DBDp0)、十溴二苯基乙烷(EBPBD)、溴化聚苯乙烯(BPS)、八溴醚(BDDP)、溴化環(huán)氧樹脂(BEP)、六溴環(huán)十二烷(HBCD)、六溴苯等,在其中十溴聯(lián)苯醚(DBDPO)的用量最大。目前我國既是十溴聯(lián)苯醚的生產(chǎn)大國,也是十溴聯(lián)苯醚的消費大國。
溴系阻燃劑的阻燃作用機理主要是溴系阻燃劑受熱分解生成HBr,而HBr能捕獲傳遞燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的活性自由基(如OH.、O.、H·),生成活性較低的溴自由基,導(dǎo)致燃燒減緩或中止。除此之外,HBr為密度大的氣體,而且難燃,不但可以稀釋空氣中的氧,并且還能覆蓋于材料表面,隔絕空氣,導(dǎo)致材料的燃燒速度降低或自熄。
多溴聯(lián)苯(PBB)和多溴聯(lián)苯醚(PBDE)類阻燃劑在受熱分解時有產(chǎn)生有毒的、致癌的、難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,特別是焚燒含有這類阻燃劑的高分子制品垃圾時,假如焚燒不完全,很有可能會產(chǎn)生大量的PBDD和PBDF,對環(huán)境造成污染。
為了能夠更好的保護環(huán)境,提升產(chǎn)品競爭力,滿足環(huán)保法規(guī)要求,大多數(shù)阻燃高分子材料生產(chǎn)廠商都面臨一個同樣的緊迫問題——尋找和開發(fā)符合新法規(guī)的、環(huán)境友好的新型阻燃劑。溴化聚苯乙烯應(yīng)時而生。