新型阻燃剂十溴二苯乙烷的合成与应用进展
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十溴二苯乙烷阻燃机理十溴二苯乙烷(Decabromodiphenyl ethane,DBDPE)是一种常见的溴系阻燃剂,广泛应用于各种聚合物材料中,如塑料、橡胶、涂料等。
它具有优异的阻燃性能,能有效提高材料的燃烧性能,延长其自熄时间,降低燃烧速率,减少烟雾和有毒气体的释放。
十溴二苯乙烷的阻燃机理主要包括以下几个方面:1. 自由基捕获:在高温下,聚合物材料中的氢原子容易脱离,形成自由基。
这些自由基具有很高的活性,能够与氧气反应生成火焰。
十溴二苯乙烷具有很强的自由基捕获能力,能够与自由基发生化学反应,生成稳定的化合物,从而抑制火焰的蔓延。
2. 隔离作用:十溴二苯乙烷在聚合物材料中具有良好的相容性和分散性,能够均匀地分布在材料中。
当材料受到热源的作用时,十溴二苯乙烷能够迅速迁移到材料表面,形成一层保护膜。
这层保护膜能够阻止热量和氧气向材料内部传递,从而延缓材料的燃烧过程。
3. 隔热作用:十溴二苯乙烷具有较高的熔点和玻璃化转变温度,能够在高温下保持固态。
当材料受到热源的作用时,十溴二苯乙烷能够迅速熔化,形成一层隔热层。
这层隔热层能够有效地阻止热量向材料内部传递,降低材料的燃烧速率。
4. 气体稀释作用:十溴二苯乙烷在受热分解过程中,能够释放出大量的惰性气体,如溴化氢、溴气等。
这些惰性气体能够稀释材料周围的氧气浓度,降低火焰的燃烧速率。
同时,这些惰性气体还能够吸收大量的热量,降低火焰的温度,从而抑制火焰的蔓延。
5. 炭层形成作用:在十溴二苯乙烷的阻燃过程中,聚合物材料表面的炭层形成起着关键作用。
炭层能够有效地阻止热量和氧气向材料内部传递,降低材料的燃烧速率。
同时,炭层还能够吸收大量的热量,降低火焰的温度,从而抑制火焰的蔓延。
十溴二苯乙烷能够促进炭层的形成,提高炭层的质量和厚度,从而提高材料的阻燃性能。
6. 协同作用:在实际的阻燃过程中,十溴二苯乙烷往往与其他阻燃剂一起使用,以发挥协同效应。
这些阻燃剂之间可以相互促进,提高阻燃效果。
十溴二苯乙烷的项目分析一、研究目的意义:由于火灾给人类造成的损失巨大以及人们对环保问题的日益关注,使全球对高效、环保阻燃剂呼声日益强烈,对新型、高效、环保阻燃剂的研究越来越重视,从而大大推动了阻燃剂行业的快速发展。
长期以来,尽管以多溴联苯及多溴二苯醚为代表的传统溴系阻燃剂,燃烧时放出多溴代二苯并二恶碤和二苯并呋喃(致癌物),对人身健康产生威胁,并造成环境问题。
因此,开辟研制新型、高效、环保的溴系阻燃剂来替代传统产品,解决传统溴系阻燃剂存在的问题迫在眉睫,符合阻燃剂行业的发展方向。
二、十溴二苯乙烷(DBDPE)简介:十溴二苯乙烷(DBDPE) 是一种新型高效溴系阻燃剂,纯品为白色粉末,不溶于绝大多数有机溶剂,相对份子量为 971.0 ,熔点 345~ 350 ℃摆布,可广泛用于高聚物合成材料、塑料、纤维、建材、树脂等各个方面,特别是用作 HIPS、PBT、ABS 和聚烯烃等工程塑料阻燃。
DBDPE 不采用二苯醚为原料,在燃烧过程中不会产生PBDD 和PBDF ,于是彻底符合欧洲国家对于溴系阻燃剂的相关规定, 目前普遍认为DBDPE 是 DBDPO 最理想的替代品,份子结构图:产品生产技术指标如下表所示:表 1 产品技术指标三、市场预测:3.1 国内外阻燃剂市场情况3.1.1 国际市场近年来,随着电子电器和汽车市场的活跃,全球阻燃剂市场向来呈增长趋势。
据Freedonia 咨询公司的最新研究结果显示,未来几年西欧阻燃剂市场需求的年均增长速度估计为3.0%,到2022年市场需求量将达到50.5万吨;而北美阻燃剂市场需求的年均增长速度估计为3.4%,到2022年该市场需求量将达到71.5万吨。
同时, Freedonia 公司项目名称白度 ≥总溴含量 ≥ % 游离溴 ≤ % 平均粒径 um熔点 ℃ 挥发份 含水量 % ≤优极品 87 81-82203 3400.100.1一级品8581-8220 53400.100.1还指出,未来几年亚太地区将成为全球最大阻燃剂市场,阻燃剂市场需求将以年均7.0%的速度快速增长,市场价格也将以年均8.5%的速度快速增长,到2022年该地区的市场需求量将达到81万吨/年,从而超过北美成为全球最大的阻燃剂消费市场。
新型“溴系”阻燃剂自从出现火以来,它便成为人们不可缺少的伙伴。
然而生活中,火的有好的一面,也有不好的一面,火会带来不可控制和挽回的局面,危害人身财产安全。
随着火的使用普遍,人们对对减少火的危害进行深入研究,阻燃剂就此诞生了。
阻燃剂名义上解释是阻止燃烧的药剂,其实阻燃剂的原理是跟普通材料相比,在有火的条件下不易被点燃,即使点燃后也会易于熄灭,不会蔓延,所以阻燃材料并不是不燃烧,而难以燃烧。
随着阻燃剂的投入使用,避免了90%的星星之火发展成火灾,挽救了无数生命和财产。
目前国内外对阻燃剂的需求和使用都更加广泛,研究更加新型高效的阻燃剂成为重要课题。
下面介绍几款目前广泛研究使用的新型“溴系”阻燃剂。
一、十溴二苯乙烷十溴二苯乙烷(DBDPE)一种使用范围广泛的广谱添加型阻燃剂,由美国雅保公司率先开发,其相对分子量、热稳定性和溴含量与十溴二苯醚相当,但不属于多溴二苯醚系统的阻燃剂,在燃烧过程中不产生多溴苯对位二噁英和多溴二苯呋喃,同时也符合德国有关二噁英的条令和美国环保局的规定。
用其阻燃的塑料可以回收使用,这是众多溴系阻燃剂所不具备的特点。
而且,十溴二苯乙烷的耐热性、耐光性和不易渗析性等特点都优于十溴二苯醚。
目前,该产品已在多种工程塑料中应用,如耐冲性聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等,效果良好。
特别适用于生产电脑、传真机、电话机、复印机、家电等的高档材料的阻燃。
二、溴化环氧树脂溴化环氧树脂由于具有优良的熔流速率、较高的阻燃效率、优异的热稳定性和光稳定性,又能使被阻燃材料具有良好的物理机械性能、不起霜,从而被广泛地应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙66等工程塑料、热塑性塑料以及PC/ABS 塑料合金的阻燃处理中。
近年来,我国溴化环氧树脂发展迅速,尤其改善了含溴量低、相对分子质量小,只能用作绝缘灌封材料等缺点。
目前,我国溴化环氧树脂技术可根据阻燃处理高聚物的相对分子质量,生产与之相匹配的产品,以达到最佳阻燃效果和优良的阻燃性能。
十溴二苯乙烷生产工艺
十溴二苯乙烷是一种常用的阻燃剂,用于各种聚合物材料的防火加工中。
其生产工艺主要包括以下步骤:
1. 原料准备:将苯乙烯和溴素混合制成溴苯乙烯。
2. 反应过程:将溴苯乙烯和铝粉放入反应釜中,在适当的温度和压力下进行还原反应,得到八溴二苯乙烷。
3. 溴化反应:八溴二苯乙烷加入溴化铵和溴化钠的溶液中进行溴化反应,生成十溴二苯乙烷。
4. 分离纯化:将反应混合物进行过滤、洗涤、干燥等工艺,得到纯净的十溴二苯乙烷产物。
以上是十溴二苯乙烷的生产工艺步骤,需要注意的是反应温度、压力、反应时间等操作条件的控制,以确保产品的质量和产量。
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新型阻燃剂十溴二苯乙烷的合成研究的开题报告一、研究背景随着现代工业的不断发展,防火材料的需求也越来越高。
目前,许多塑料、纺织品等劣质材料在遭遇火灾时都会燃烧甚至引发爆炸,对人类生命财产安全造成极大威胁。
为了保护公共安全和环境安全,需要研发新型高效阻燃剂,提高材料的防火性能。
二、研究意义本研究旨在合成新型十溴二苯乙烷阻燃剂,分析其在不同材料中的阻燃性能和应用前景,为防火材料领域的发展和人类生存安全提供技术支持。
新型阻燃剂无疑将为解决当前防火材料面临的难题带来新的思路和策略。
三、研究内容本研究将通过有机合成方法合成新型阻燃剂十溴二苯乙烷,并进行物化性质的表征,利用不同材料(如聚丙烯、聚酰亚胺等)作为载体,探究该阻燃剂对材料的阻燃性能和应用前景。
四、研究方法1. 有机合成法(如Grignard反应、卤代反应等)合成十溴二苯乙烷;2. 利用红外光谱、核磁共振和质谱等手段对产品进行物化性质的表征;3. 将阻燃剂与不同载体材料混合,制成薄膜或样品,采用极限氧指数(LOI)等方法测试其阻燃性能,并对结果进行评价。
五、预期成果1. 成功合成新型十溴二苯乙烷阻燃剂;2. 分析其物理化学性质,并对其阻燃机理进行探究;3. 探讨该阻燃剂在不同载体材料中的阻燃性能和应用前景,为防火材料领域提供技术支持。
六、研究难点1. 合成高效的十溴二苯乙烷阻燃剂;2. 分析和探究阻燃剂在不同载体材料中的阻燃机理和性能;3. 对实验条件的精确掌控和数据分析。
七、研究计划1. 第一年:合成十溴二苯乙烷,进行物化性质的表征;2. 第二年:探究该阻燃剂在不同载体材料中的阻燃性能和应用前景;3. 第三年:对研究结果进行总结和分析,撰写论文并参加学术会议。
八、参考文献1. 黄士俊, 程昌珍, 井毅, 等. 十溴二苯乙烷的合成方法和应用 [J]. 高分子材料科学与工程,2015,(03):70-72+119.2. 朱绪强, 孙现莲, 戴红玉, 等. 国内外十溴二苯乙烷阻燃剂研究进展 [J]. 材料工程,2021,(07):130-136.3. 胡惠明, 沈学才, 梁晓晖, 等. 十溴二苯乙烷的合成、表征及应用 [J]. 高分子材料科学与工程,2017,(06):94-98.。
我国溴系阻燃剂的现状及发展方向1 前言阻燃剂是一类可有效阻止高分子材料燃烧、抑制烟雾和有毒有害气体产生的功能性助剂,目前性价比最高的品种当属溴系阻燃剂(BFR)。
溴系阻燃剂是目前世界上产量最大、消费量最大、阻燃效率最高的有机阻燃剂之一。
近年来,随着合成材料的迅速发展,合成塑料、橡胶、纤维愈来愈多地应用于国民经济的各个部门及人们的生产生活中,但与此同时,由于高聚物被引燃而导致的火灾也在大大增加。
因此,溴系阻燃剂及阻燃材料的重要性已不容置疑。
从我国目前溴系阻燃剂的生产状况来看,无论是从品种和数量,都较往年有了较大的发展,一方面是我国加入WTO后,出口产品中对阻燃性能要求严格,特别是电子电气产品的塑料制品,要求达到国际上认可的难燃标准;另一方面,《消防法》在国内得到了贯彻实施,特别是伴随公安部《公共场所阻燃制品燃烧性能要求及标识》标准的制定,将进一步促使溴系阻燃剂的生产得以迅猛的发展。
2 溴系阻燃剂的特点2.1 溴系阻燃剂的优点溴系阻燃剂阻燃效率高,适用面宽,耐热性好,水解稳定性优异,能满足多种高聚物加工工艺及阻燃产品的使用要求,且原料来耗充足,制造工艺成熟,价格低廉。
尤其是聚合型的溴系阻燃剂更是具有独特的优点。
聚合型溴系阻燃剂为高分子型添加剂,与高聚物具有良好的相容性,具有优异的光热稳定性,流动性良好,工艺适应性良好;燃烧时不会产生多卤代二苯并二恶烷及多卤代二苯并喃,无毒性,包括其终端应用产品,世界范围内无任何禁止法规;对薄壁和复杂制品的成型更容易,有利于缩短成型周期,提高生产效率;可进行回收和重复性使用;可以达到最严格的阻燃标准UL94,V-0级。
另外,通过控制聚合度,可有效控制低聚物的分子量,形成具有不同软化温度的低聚物,适应不同基材的需求。
2.2 溴系阻燃剂的缺点溴素阻燃剂用以阻燃的高聚物在燃烧时生成较多的烟、有毒气体及腐蚀性气体,降低被阻燃基材的光稳定性,有些溴系阻燃剂易渗出。
其次,溴系阻燃剂一般与氧化锑并用,使得材料的燃烧生烟量更高。
收稿日期:2008-08-29作者简介:张雨山(1962-),男,河北徐水人,博士,研究员,主要从事海水化学资源利用研究。
联系人:张雨山,电话:(022)87898171,E -mail :yushanzhang @hotmail .com 。
文章编号:1004-9533(2009)05-0460-07溴系阻燃剂的应用研究及发展趋势张雨山,高春娟,蔡荣华(国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192)摘要:经过对溴系阻燃剂的市场消费量的分析,表明溴系阻燃剂是一时难以被替代且具有良好发展前景的阻燃剂。
阐述了溴系阻燃剂的特点和阻燃机理,重点介绍了阻燃体系中溴系阻燃剂产品及阻燃技术的开发与应用。
并针对溴系阻燃剂在使用中存在的二英和毒气等问题,提出了新的研究方向,预测了溴系阻燃剂今后的发展趋势。
关键词:溴系阻燃剂;市场需求分析;发展趋势中图分类号:TQ314.24+8 文献标识码:AApplication of Brominated Flame Retardants and Its DevelopmentZH ANG Yu -shan ,GAO Chun -juan ,CAI Rong -hua(Ins titute of Tianjin Seawater Des al ination and Mul tipurpose U tiliz ation ,State Oceanic Adminis tration ,Tianjin 300192,China )A bstract :Through analyzing the market demand of the brominated flame r etardants ,it was estimated that the br ominated flame retardants still can not be displaced and had great future in the next years .The properties ,flame retardant mechanism of the brominated flame retardants were described .Meanwhile ,the exploitation and application of the br ominated flame retardants products and the technologies in the flame retardants system were introduced .Aiming at the problems such as dioxin and toxic gas presented during the application of the br ominated flame retardants ,the new research directions were proposed and the developing tendency of the br omine flame retardants were prospected .Key words :br ominated fla me retardants ;market demand analysis ;development trend 阻燃剂(Flame retardant )是一种无机或有机的化合物。
十溴二苯乙烷母粒
HX-Br
一、产品特点
十溴二苯乙烷是一种使用范围广泛的添加型阻燃剂,其溴含量高,热稳定性好,抗紫外线性能佳,较其他溴系阻燃剂的渗出性低;特别适用于生产电脑、传真机、电话机、复印机、家电等的高档材料的阻燃。
苏州市海翔塑业有限公司将粉末生产成十溴二苯乙烷母粒HX-Br,分散性好,根据不同塑料选择不同载体,针对性强,相容性好,可等量替代粉体十溴二苯乙烷,阻燃效果不降低,符合欧盟的ROHS环保要求。
与树脂均匀混合后便可直接挤出或注塑加工,简单易使用。
二、质量指标
三、ROHS环保指标
四、具体使用建议
本系列十溴二苯乙烷母粒HX-Br在任意需要阻燃的橡胶、塑料和弹性体中使用,且与粉状十溴二苯乙烷等量替换,不改变阻燃效果。
五、友情提示
由于不同的产品,厚度、工艺等的差异,本母料的添加比例也不一样,因此,批量生产前须做好小试。
同时,要保持生产场所的通风良好。
以上实验测试典型数据仅供参考,不作为正式质保凭证。
氯化聚乙烯橡胶与丁苯橡胶共混体系的研究及在矿用软管中的应用指导教师签字:蕴爿刍答辩委员会成员签字: 计兰茏鑫继青岛科技大学研究生学位论文氯化聚乙烯橡胶与丁苯橡胶共混体系的研究及在矿用软管中的应用摘要氯化聚乙烯具有优异的耐热性、耐臭氧性和耐候性并且价格低廉,丁苯橡胶具有较好的弹性、耐磨性和抗湿滑性,两者共混可以取长补短,使共混后的综合性能达到最优。
首先对/共混胶的相容性及热性能进行了研究,动态热力学分析可知,当/的共混比为/与/时,曲线上出现两个,当/的并用比例为/时,两相的相容性不是很好;由热失重分析可知,的热失重量少,高温时的热稳定性能好,在与共混后,其热稳定性提高,共混物的失重量减小;不同并用比的/共混胶中,随用量的增加,共混胶的正硫化时间延长,耐老化性能和耐油性能也逐渐提高,当/共混比为/时,共混胶有比较好的综合力学性能。
/的共混胶的硫化体系研究表明:复配型的硫化体系与既能硫化橡胶也能硫化橡胶,可作为/共混胶的硫化剂;用不同硫化体系硫化/共混胶时,普通硫化体系的焦烧时间短、硫化速率快;复配型硫化体系的焦烧时间长,加工的安全性好;复配型硫化体系的拉伸与强度和撕裂强度高,耐磨性也较好,其综合性能要好于其他硫化体系;共硫化时,由于两者的极性和饱和度不同,不能同步硫化,采用动态硫化的方法改善了与共混胶硫化不同步的问题,改善了共混胶交联网络的不均匀性,提高了/共混胶的综合性能。
/的共混胶的补强体系研究表明:加入白炭黑后,/并用胶的门尼粘度增大,拉伸强度和撕裂强度略有提高,加入硅烷偶联剂.改性后,改善了白炭黑在胶料中的分散性,硫化胶的效应明显降低;改性树脂加入/共混胶后,共混胶的门尼粘度明显增大,硫化胶的撕裂强度明显增大,但是随着树脂的增多,共混胶的效应增强。
/并用胶的阻燃体系研究表明:加入阻燃剂三氧化二锑、十溴二苯乙烷、氢氧化铝后,能明显的提高/硫化胶的阻燃性能,使/共混胶氯化聚乙烯橡胶与丁苯橡胶共混体系的研究及在矿用软管中的应用有很好的阻燃性能,但是并不影响/共混胶的力学性能,使/共混胶达到了矿用阻燃管的性能要求。