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十溴联苯醚

十溴联苯醚与四溴双酚A是目前使用最广泛、产量最大的两种溴系列添加型阻燃剂,十溴联苯醚主要用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及硅橡胶、三元乙丙橡胶等制品和电线、电缆及纺织品的阻燃。
十溴联苯醚熔点高,与树脂相溶性差,因此在加工成型时易发生二次聚凝现象,使阻燃剂颗粒变大,在树脂中分散性较差,使制成品表面不良。因此在合成时需加入表面处理剂,使制品表面状态有所改善。
十溴联苯醚是一种应用范围较广泛的添加型阻燃剂,它既可添加在ABS树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁三醇酯 (PBT) 和聚硅酸酯等热塑性塑料中,又可以应用于阻燃硅胶、尼龙纤维、涤棉混纺织物中作阻燃剂。由于它具有良好的热稳定性,加工注塑时对模具无腐蚀性,毒性很少,对环境无污染等特点,因此近年来发展较快。
四溴双酚A既是重要的反应型阻燃剂,可用于环氧树脂、聚氨酯、聚碳酸酯等,也可作为添加型阻燃剂用于聚乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂及酚醛树脂等。目前国内四溴双酚A的用量大于十溴联苯醚,是一种很有前途的溴系阻燃剂。

【理化性质】
十溴联苯醚是一种白色或淡黄色粉末状芳香族添加型阻燃剂,具有很好的阻燃效果和热稳定性。分子式为 (C6Br5)2O,分子量959.57,熔点304~309℃,密度3.25 g/cm3,理论含溴量83.3%。不溶于水,也不溶于醇、酮、醚、脂肪烃等有机溶剂,微溶于卤代芳烃及卤代烷烃。对人体无毒,大白鼠经口LD50>5 000 mg/kg(体重)。5%热失重温度为353℃。可用于热塑性高分子材料,也可用于热固性高分子材料,而主要用于生产阻燃的工程塑料制品、合成纤维织物、合成橡胶制品等。

十溴联苯醚 化学结构式

十溴联苯醚化学结构式

【制备与生产方法】
目前国内制备十溴联苯醚的方法主要有两类:一类是在溴化反应过程中采用溶剂的合成工艺,简称溶剂法;另一类是不用溶剂的无溶剂法。溶剂法所得的产品纯度较高,但生产成本也高,而且所用溶剂(卤代烃)对人体有害,对环境也有污染。
(1)溶剂法:常用的溶剂有二溴乙烷、二氯乙烷、二溴甲烷、四氯化碳、四氯乙烷等卤代烃。常用的催化剂为三氯化铝或铁粉。工艺过程为:将二苯醚溶于溶剂中,再加入催化剂,搅拌下加溴进行溴代反应。反应结束后,将反应液过滤,滤饼加水洗涤至中性,再经吸滤后,于80℃干燥即得十溴联苯醚成品。滤液蒸馏后循环使用。溶剂法制备十溴联苯醚反应方程式如下:
溶剂法 制备十溴联苯醚

(2)溴过量法:将二氯乙烷和铝粉投入反应釜,搅拌,缓缓滴加溴。直至铝粉全部消失,将反应物料温度调至15 ℃,继续加足溴。加完后,将联苯醚用少量二氯乙烷溶解后,置于高位槽中,将反应釜内物料温度保持在(15±1)℃,在搅拌下,加入联苯醚-二氯乙烷溶液。反应中放出的溴化氢被抽至吸收塔,吸收成氢溴酸。联苯醚溶液加完后,继续搅拌加热升温,当温度升至50 ℃时,恒温反应6h。反应结束后,加水500 kg左右,搅拌下加入少量亚硫酸钠,除去过量的溴。然后静置分层,抽去水层,再加水洗涤至 pH值为中性。产物经吸滤脱水,并于80 ℃下进行干燥即得十溴联苯醚成品。

【用途】
十溴联苯醚是使用最广泛、产量最大的重要溴系添加型阻燃剂。主要用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及硅橡胶、三元乙丙橡胶等制品和电线、电缆及纺织品的阻燃。

【多溴联苯醚】
多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)作为一种溴系阻燃剂的一大类阻燃物质,由于其优异的阻燃性能,已经越来越广泛的应用于各种消费产品当中。但是近年随着在环境样品中不断报道PBDEs的检出,该类化合物所造成的环境问题也越来越受到大家特别是环境科学的关注。
多溴联苯醚主要是用阻燃剂而添加在多种塑料制品中,在使用过程中以及之后的垃圾处理过程中,多溴联苯醚会渗入到环境中,并随之在各种生物体内富集。这也是为什么前一段时间香港抽检的71种食物里都含有这个多溴联苯醚。
多溴联苯醚在环境中可以自行分解,半衰期平均在2年半左右。针对多溴联苯醚的动物实验表明其具有肝脏毒性、神经毒性、生殖毒性、发育毒性等,但是目前缺乏针对人体的研究。
由于这一物质来源于环境污染,广泛存在于全球各个国家的各种食品中,连母乳都不能例外。因此这一问题值得各国重视,并限制它的使用。而公众则大可不必恐慌,因为就目前来说,到哪里吃,吃什么都差不多。

【网络参考资料】
十溴联苯醚是一种添加型高效阻燃剂,由于其含溴量高,热稳定性好,添加量少,因而被广泛用于高分子塑料的阻燃。十溴联苯醚(简称十溴,DBDPO),为白色淡黄色粉末,不溶于水及一般有机溶剂。高温时溶于甲苯,二甲苯。理论含溴量83.3%,熔距295-305℃,密度3.04g/cm3,分解温度约425℃,产品挥发性极小,热重分析表明DBDPO在300℃失重小于1%,305℃时失重为1%,330℃时为10%, 380℃时为50%,450℃时为100%。该产品在250℃时的蒸气分压小于133.3Pa,在温度稍高于其熔点时蒸气分压为666Pa左右。
因此,十溴联苯醚的热稳定性非常好,适用于要求加工温度高的聚合物。DBDPO可用作聚乙烯,聚丙烯,ABS树脂,聚苯醚,聚碳酸酯,聚氨酯,聚氯乙 烯,环氧树脂,PBT,PET,硅橡胶和三元乙丙橡胶等的阻燃剂,被广泛用于橡胶运输带,石油加工,工业橡胶制品的阻燃添加剂。

【参考资料】
http://baike.baidu.com/view/1303866.htm
http://www.chemicalbook.com/ProductChemicalPropertiesCB9705445.htm

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十溴联苯醚2014/7/10 22:41:35
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