溴系阻燃劑阻燃機理和溴化聚苯乙烯
溴系阻燃劑的阻燃作用機理具體是溴系阻燃劑受熱分解出現HBr,而HBr能捕獲傳遞燃燒鏈式反應的活性自由基(如OH.、O.、H·),出現活性較低的溴自由基,使得燃燒延緩或終止。另外,HBr為密度大的氣體,而且難燃,它不僅可以稀釋空氣中的氧,同時還可以覆蓋于材料表面,隔絕空氣,使得材料的燃燒速率下降或自熄。
多溴聯苯(PBB)和多溴聯苯醚(PBDE)類阻燃劑在受熱分解時有出現有害的、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)的可能性,特別是焚燒含有這一類阻燃劑的高分子制品垃圾時,若是焚燒不充分,很有可能會產生大量PBDD和PBDF,對環境造成污染。
為了能夠更好的保護生態環境,提升產品競爭力,滿足環保法規要求,大多數阻燃高分子材料生產廠家都面臨著一個同樣迫切的問題——尋找和開發符合新法規的、環境友好的新型阻燃劑。溴化聚苯乙烯因此而生。
十溴聯苯醚的生產過程中不可避免會出現溴化不充分的情況,會出現九溴聯苯醚、八溴聯苯醚甚至一溴聯苯醚等副產物微量存在。而且這些副產物在受熱時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。并且由于我國的生產工藝不成熟,國產十溴聯苯醚大多都溴化不充分,含有大量從一溴到九溴的副產物。
溴化聚苯乙烯BPS的優點:具有較高的阻燃性、熱穩定性及光穩定性等優良的機械物理和化學性質,廣泛用于聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙本醇酯、聚苯醚、尼龍-66等工程塑料。BPS與工程塑料相容性好。對材料機械性能影響最小,可保證90%以上力學特性。BPS屬于大分子型阻燃劑,與基材的相容性好,不析出,不遷移,表面不起霜抗靜電能力強。而且與三氧化二銻和磷酸三苯酯結合使用時因鹵銻及鹵磷協同效應阻燃性能更佳。因此,溴化聚苯乙烯阻燃劑在阻燃高分子材料中具有廣闊的應用前景。與十溴聯苯和十溴聯苯醚相比,BPS最大的優點是低毒、環保,不會出現多溴代苯并二噁英和多溴代二苯并呋喃,是十溴聯苯醚的最好替代物。
溴化聚苯乙烯BPS的缺點:因為溴含量的不確定性使得產品質量波動性較大,溴含量、與基體樹脂的相容性、熱穩定性、光穩定性、阻燃劑的顏色等一些方面可需要改進。