溴系阻燃剂阻燃机理和溴化聚苯乙烯
溴系阻燃剂的阻燃作用机理具体是溴系阻燃剂受热分解出现HBr,而HBr能捕获传递燃烧链式反应的活性自由基(如OH.、O.、H·),出现活性较低的溴自由基,使得燃烧延缓或终止。另外,HBr为密度大的气体,而且难燃,它不仅可以稀释空气中的氧,同时还可以覆盖于材料表面,隔绝空气,使得材料的燃烧速率下降或自熄。
多溴联苯(PBB)和多溴联苯醚(PBDE)类阻燃剂在受热分解时有出现有害的、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)的可能性,特别是焚烧含有这一类阻燃剂的高分子制品垃圾时,若是焚烧不充分,很有可能会产生大量PBDD和PBDF,对环境造成污染。
为了能够更好的保护生态环境,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家都面临着一个同样迫切的问题——寻找和开发符合新法规的、环境友好的新型阻燃剂。溴化聚苯乙烯因此而生。
十溴联苯醚的生产过程中不可避免会出现溴化不充分的情况,会出现九溴联苯醚、八溴联苯醚甚至一溴联苯醚等副产物微量存在。而且这些副产物在受热时可能分解出有害的多溴代苯并二噁英和多溴代二苯并呋喃。并且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充分,含有大量从一溴到九溴的副产物。
溴化聚苯乙烯BPS的优点:具有较高的阻燃性、热稳定性及光稳定性等优良的机械物理和化学性质,广泛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。对材料机械性能影响最小,可保证90%以上力学特性。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。而且与三氧化二锑和磷酸三苯酯结合使用时因卤锑及卤磷协同效应阻燃性能更佳。因此,溴化聚苯乙烯阻燃剂在阻燃高分子材料中具有广阔的应用前景。与十溴联苯和十溴联苯醚相比,BPS最大的优点是低毒、环保,不会出现多溴代苯并二噁英和多溴代二苯并呋喃,是十溴联苯醚的最好替代物。
溴化聚苯乙烯BPS的缺点:因为溴含量的不确定性使得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、阻燃剂的颜色等一些方面可需要改进。