高分子阻燃剂溴化聚苯乙烯介绍(一)
一、溴化聚苯乙烯研究与发展历程
高分子材料一般都是可燃物和易燃物,阻燃剂就是用于阻止高分子材料燃烧的化学物质。20世纪50年代开始,高分子材料飞速发展,合成材料越来越多的应用于社会日常生活之中。可是,因为使用高分子材料而引起的火灾事故也日益增多。发达国家从60年代开始便开始探索高分子材料的阻燃技术,开发阻燃高分子材料。在历经半个多世纪的发展,阻燃剂现已发展成为有几百个种类的大家族。常见的塑料阻燃剂分成:卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和无机阻燃剂。在其中卤系阻燃剂又分为氯系阻燃剂和溴系阻燃剂。
溴系阻燃剂是世界上产量最大、用量最大的阻燃剂。上世纪70年代初至80年代初的10年问,溴系阻燃剂经历了飞速发展的时期,不仅产能急剧扩大,而且阻燃剂的品种也不断增加。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以分为添加型和反应型两大类,因为后者使用简单,因此高分子材料的阻燃处理通常都是选用添加型阻燃剂。较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)、八溴醚(BDDP)、溴化环氧树脂(BEP)、六溴环十二烷(HBCD)、六溴苯等,在其中十溴联苯醚(DBDPO)的用量最大。目前我国既是十溴联苯醚的生产大国,也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,导致燃烧减缓或中止。除此之外,HBr为密度大的气体,而且难燃,不但可以稀释空气中的氧,并且还能覆盖于材料表面,隔绝空气,导致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,特别是焚烧含有这类阻燃剂的高分子制品垃圾时,假如焚烧不完全,很有可能会产生大量的PBDD和PBDF,对环境造成污染。
为了能够更好的保护环境,提升产品竞争力,满足环保法规要求,大多数阻燃高分子材料生产厂商都面临一个同样的紧迫问题——寻找和开发符合新法规的、环境友好的新型阻燃剂。溴化聚苯乙烯应时而生。