《化工工艺学》论文、课程作业、结课论文《十溴二苯醚—溴系阻燃剂的现状及发展》
十溴二苯乙烷阻燃机理
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。
阻燃剂十溴二苯醚的生产与提纯方滕简介
阻燃剂十溴二苯醚的生产与提纯方滕简介化学绻021131109徐佳十溴二苯醚是一种添加型高效阻燃剂。
由于其合溴量高、热稳定性好,添加量帑,而被广滛用于高分子塑料阻燃。
在众多溴绻阻燃剂中,成为使用量较大的品种之一。
国外主要生产厂商有美国大湖公司、雅宝公司、道化学公司、以色列死海公司、日本三并东压、松游化学和滕国阿托公司等。
我国自80年代初进行研究开发以来,已有20余家企业建过生产装置,成为国内产量最大的合溴阻燃剂品种。
但在工艺技术和产品质量等方面存在着一绻列问题,已有一半厂家先后停产。
一、十溴二苯醚的合成方滕:工业生产中决定十溴二苯醚质量和成本的关键是溴化反应技术和纾制提纯技术。
十溴二苯醚的合成方滕,一般是采用二苯醚和溴在溶剂和催化剂的存在下进行取代反应而得,即:根据溴化反应时所采用的各种溶剂,可归纳为以下几繻:(1)无机溶剂滕这种方滕是把二苯醚溶解含有29%的三渧化硫(或浓硫酸、二渧化硫)中,然后向发烟硫酸中滴加溴进行反应。
反应过程中产生的HBr被三渧化硫渧化生成溴和渴,即:2HB r+SO3→Br2+SO2+H2O该方滕的缺点是需大量介质(硫酸),生产能力低,产品纾制困难。
由于产品中含有硫,产品质量较差。
(2)有机溶剂滕把二苯醚溶解在有机溶剂(如二溴乙烯、四港化碳、溴甲烷)中,然后向溶剂中滴加溴进行反应,记过量20%。
这种方滕的特点是产品外观好,溴耗量低。
但产品收率低(80%),反应速度慢,溶剂必须回收重复使用,且所使用的有机溶剂均具有较大的毒性。
(3)过量溴滕过量溴滕即把溴既作为原料,又作为溶剂,帆二苯醚直接向澳中滴加进行反应。
如果利用溴化物作催化剂,大约换过量100%,需在10一15℃的低温下反应。
如果利用其他卤化物作催化剂,大约溴过量200%,在20一25℃下反应。
(4)其他合成方滕另外几种合成是使用溴/港混合物作溴化溶剂,把二苯醚直接向混合物中加,生成的HBr可直接被港渧化成溴。
这种方滕溴耗低,但产品中含有大量港,影响产品质量。
世界阻燃剂发展趋势探讨及国内产业现状分析
2009年塑料助剂产业市场&应用研讨会
也在挪威适用.但是挪威政府仍然不顾欧盟现有立法而单方面发布禁令.这种做法受
到欧委会、I盯O合作伙伴之一——EFTA监督局及挪威与欧洲业界的一致反对。
≯十溴=苯醚在亚洲 在亚洲,十滨二苯醚的使用不受任何法规限制。 中国和韩国类似RoHS指令的法规都将十溴二苯 醚从电子电气产品限用物质清单中豁龟了出来。 在日本,1999年7月制定的PRTR法规规定,使用十溴二苯醚需要按年上报。年度 报告需涵盖十溴二苯醚的进口量、使用量和对环境的释放量等内容。
2009年塑料助剂产业市场及应用研讨会
二苯醚之争,迫使国内外阻燃研究领域的科研人员寻找它的替代品。美国雅宝公司首 先推出的十溴二苯乙烷生产工艺已非常完善。 需要一提的是,由于雅宝公司对8010申请了生产和使用专利,一度使我国研究生 产单位迟迟没有开展这方面的研究,但经查询发现,雅宝公司的专利范围是在中国之 外的地区,因而可以在中国生产和使用8010,只是不能出口及申请专利。在了解了这 方面情况后,我国对8010的研究开始全面展开,目前在山东和江苏有工业规模生产, 产品质量已达到美国雅宝公司的技术指标。作为十溴二苯醚的更新换代产品,8010将 会登上阻燃行业的大舞台,成为溴系阻燃剂的主力军。 我国十溴二苯乙烷已于数年前工业规模试验成功,前几年已开始批量投入市场。 十溴二苯乙烷与十溴二苯醚的分子量和含溴量相当,因此阻燃性能基本一致,然而十 溴二苯乙烷的耐热性、耐光性以及不易渗析的特点都优于十溴二苯醚,最可贵的是其 阻燃的塑料可以回收使用,这是许多溴系阻燃剂所不具备的特点。此外,由于十溴二 笨乙烷分子结构没有醚结构,不会形成有毒的多溴代苯并嗯哄(PBDD)和多溴代二苯 并呋喃(PBDF),因此它的使用不会产生议论纷纷的多溴代二嗯唤的问题。十溴二苯乙 烷的研制成功,颇受国内阻燃材料生产厂家的欢迎。由于它可以取代国外同类产品, 迫使国外产品在中国市场的销售价格大大降低(降幅达50%),目前的价格仅比十溴二 苯醚高出3000元/吨。十溴二苯乙烷以其优良的性能,在阻燃剂市场非常具有竞争性, 是一种有广泛应用前景的阻燃剂。 另外,它的副产物氢溴酸的综合利用,是一个需要关注的问题。 ●溴化环氧树脂作为一种较新型阻燃剂在国内外市场上日益受到重视。由于它具 有优良的熔融速率、较高的阻燃效率、优异的热稳定性,又能使被阻燃材料具有良好 的的物理机械性能,不起霜,从而被广泛的应用于PBT、PET、ABS、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。溴化环氧树脂按相对分子质量分 为低、中、高三大类型,按端基结构又可分为EP型、EC型,可分别应用于不同的塑料 材料中。作为阻燃剂用的国产各种不同分子量的溴化环氧树脂,早已进入阻燃剂市场。 生产企业可以根据阻燃标准,选择相匹配的溴化环氧树脂,生产耐热性好、耐光性佳, 同时又具有较好抗冲强度的阻燃材料。 阻燃用溴化环氧树脂的研制成功使热固性树脂的阻燃技术有了最佳的选择。以前 我国生产的溴化环氧树脂含溴量低、分子量小,是作为绝缘灌封材料,大多数用于覆 铜板行业。而前年研制成功的阻燃用溴化环氧树脂是与前者结构不同的含溴量高、分 子量大的含溴环氧聚合物阻燃剂,是一种白色或者近白色粉末,具有较高的热稳定性 和热老化性能、良好的加工性、无喷霜现象(无渗析)、紫外稳定性较高且无腐蚀性。
2024年溴系阻燃剂市场发展现状
2024年溴系阻燃剂市场发展现状引言阻燃剂是一类能够提高材料阻燃性能的化学物质,广泛应用于建筑、电子、汽车等行业。
溴系阻燃剂是阻燃剂中的一类重要成员,具有优异的阻燃性能和广泛的应用领域。
本文将对溴系阻燃剂市场的发展现状进行分析和探讨。
1. 溴系阻燃剂的基本概述溴系阻燃剂,顾名思义,是以溴元素为主要成分的阻燃剂。
溴系阻燃剂主要包括溴化物、溴代烷烃和溴化聚合物等几种类型。
与其他阻燃剂相比,溴系阻燃剂具有良好的阻燃性能、低毒性和广泛的适用范围等优势。
2. 溴系阻燃剂市场规模据市场调研数据显示,溴系阻燃剂市场在过去几年中保持了稳步增长的态势。
溴系阻燃剂的广泛应用促使市场需求不断上升。
根据行业专家预测,未来几年溴系阻燃剂市场还将继续保持良好的增长势头。
3. 溴系阻燃剂市场发展趋势3.1 新型溴系阻燃剂的研发随着人们对阻燃剂性能和环境友好性要求的提高,研发新型溴系阻燃剂成为市场的一个主要趋势。
新型溴系阻燃剂将注重提高阻燃性能和降低毒性,以满足市场需求。
3.2 溴系阻燃剂在建筑行业的应用建筑行业是溴系阻燃剂的主要应用领域之一。
新型建筑材料的广泛使用促使溴系阻燃剂市场在建筑领域有着可观的市场规模。
预计未来几年,随着建筑行业迅速发展,溴系阻燃剂在该领域的应用将持续增加。
4. 溴系阻燃剂市场的挑战与机遇4.1 持续整治和监管由于传统溴系阻燃剂存在环境污染和毒性等问题,各国政府对溴系阻燃剂的使用进行了严格的监管。
在未来的市场发展中,市场竞争将更加激烈,企业需要不断加强技术研发和产品创新,以满足监管要求。
4.2 新兴市场的机遇未来几年,亚洲地区的建筑、电子和汽车行业将持续增长,这为溴系阻燃剂市场带来了巨大的机遇。
亚洲的新兴市场成为全球阻燃剂需求的主力军,溴系阻燃剂企业可以加大对该地区市场的布局,以获取更多的市场份额。
5. 溴系阻燃剂市场的竞争格局目前溴系阻燃剂市场存在多家知名企业,包括Albemarle Corporation、Israel Chemicals Ltd.和Lanxess AG等。
阻燃剂的环保化发展趋势和聚合型溴系阻燃剂的应用
[7]欧育湘,韩廷解,孟征.Rolls指令与阻燃塑料的发展[J].塑
料.2007,36(1):17—21.
阻燃剂的环保化发展趋势和聚合型溴系阻燃剂的应用
摘要:主要介绍了全球阻燃剂的市场状况和我国阻燃剂行业的发展,着重介绍了澳系阻燃剂在发展和应用中所表现出来的优点和不足,指出环保化是未来阻燃剂的发展趋势,但在近期内溴系阻燃剂仍将保持良好的发展趋势,最后指出溴系阻燃剂的发展将以聚合型澳系阻燃剂为重点,如溴化环氧树脂和溴化聚苯乙烯等。
4前景展望
当前,尽管溴系阻燃剂的发展受到了有关人类健康和环境保护方面因素的困扰,人们对溴系阻燃剂将采取审慎的态度,迫使阻燃剂的研发和生产转向环保化发展。但是近期内还无法找到性价比和溴系阻燃剂相抗衡的阻燃剂或阻燃材料,阻燃剂的无卤化需要一个相当长期的研究与探索过程,从长远发展的角度考虑,新型阻燃体系,如膨胀型阻燃体系、聚合物/层状硅酸盐纳米阻燃体系、有机硅阻体系等,将是未来阻燃领域的研发重点,另外新型溴系阻燃剂(聚合型溴系阻燃剂)及新型溴阻燃协效剂和溴一磷、溴一硅等协效阻燃体系也将在近几十年内成为研究和应用的热点。目前,我国的阻燃剂工业仍处于比较低级的阶段,生产和检测技术落后,生产规模过小,质量也与国外产品存在差距。在2l世纪,我国塑料工业将会进行重大结构调整,对一些高新技术产业使用的塑料提出更严格的阻燃要求,阻燃剂市场蕴藏着巨大的潜力。
2溴系阻燃剂
目前,溴系阻燃剂(BFR)是最重要的有机阻燃剂,其销售额居各类阻燃剂之首,销售量仅次于氢氧化铝,性能价格比远优于其他阻燃剂。1998年美国、欧洲及日本的溴系阻燃剂消耗量分别为7.0万t,5.2万t及4.8万t,在本国阻燃剂总耗量中的比例分别为13%,16%及33%。当前全球规模生产的BFR约有70多种,主要是十溴联苯醚(Deca—BDE)、四溴双酚A(TBBPA)和六溴环十二烷(HBCD),其中前两者的产量占BFR总产量的50%以上。自1986年出现二恶英(Dioxin)问题以来,溴系阻燃剂即面临巨大的环保压力,这促使人们重视溴系阻燃剂存在的问题。但是,由于溴系阻燃剂在阻燃领域所持有的特定历史背景和显著的地位,溴系阻燃剂仍然保持了一定的增长速度。近十年来,溴系阻燃剂的消耗量增加了60%,远远超过氯系和磷系阻燃剂在同一时期的增长速度,业内专家预测今后10 a,溴系阻燃剂将保持4%一6%的年增长速率。
溴系阻燃剂十溴二苯醚的性能及替代品_于洋
溴系阻燃剂十溴二苯醚的性能及替代品于洋1,刘艳2(1.戴尔中国研发中心,北京 100020;2.北京理工大学国家阻燃实验室,北京 100081)摘 要:随着环保意识的日益增强,在工业上对阻燃剂的环保要求越来越高,阻燃剂的无卤化也日益成为人们追求的目标。
欧洲法院否决了对溴系阻燃剂十溴二苯醚(D B D P O )在R o H S 指令中的豁免,重新禁止了其在电子电气产品中的应用。
对十溴二苯醚的性能、应用及可能替代品进行了探讨。
关键词:D B D P O ;阻燃;溴系;R o H S中图分类号:T N 604 文献标识码:A 文章编号:1001-3474(2008)02-0096-03P e r f o r m a n c e a n d S u b s t i t u t e f o r D e c a -B D EF l a m e R e t a r d a n tY UY a n g 1,L I UY a n2(1.D e l l (C h i n a )D e s i g n C e n t e r ,B e i j i n g 100020,C h i n a ;2.N a t i o n a l F l a m e R e t a r d a n t L a b o f B e i j i n g I n s t i t u d e a n dT e c h n o l o g y U n i v e r s i t y ,B e i j i n g 100081,C h i n a )A b s t r a c t :A s t h e i n c r e a s e ds e n s e o f p u b l i c e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n ,t h e r e q u i r e m e n t o nf l a m e r e -t a r d a n t i n i n d u s t r y w a s i n c r e a s e d a s w e l l .T h e h a l o g e n f r e e o n f l a m e r e t a r d a n t i s a g o a l i n l o n g t e r m .T h e E u r o p e a n C o u r t o f J u s t i c e (E C J )h a s a n n u l l e d t h e D e c a -B D Ee x e m p t i o n t o t h e E UR e s t r i c t i o n o f H a z a r d -o u s S u b s t a n c e s (R o H S )d i r e c t i v e ,d a t e d O c t o b e r 2005(D e c i s i o n 2005/717/EC ),r e s t r i c t t o u s e i t i n e -l e c t r o n i c a n d e l e c t r i c p r o d u c t .T h e p e r f o r m a n c e ,a p p l i c a t i o n a n d p o s s i b l e r e p l a c e m e n t o fD B D P Oa r e i n -t r o d u c e d a n d d i s c u s s e d .K e y w o r d s :D e c a -B D E ;F l a m e r e t a r d a n t ;B r o m i n e ;R o H SD o c u m e n t C o d e :A A r t i c l e I D :1001-3474(2009)02-0096-03 在人类社会科技飞速发展的同时,人类的活动对环境也不可避免地带来危害,环境保护越来越引起重视。
十溴联苯醚的光降解论文报告
十溴联苯醚的光催化降解研究摘要:多溴联苯醚(PBDEs)是一种重要的溴系阻燃剂,其亲脂性强、化学性质稳定,属于典型的难降解有机污染物。
目前多溴联苯醚在环境中含量不断增加,严重危害生态系统和人体的健康,因此,寻求一种合理的多溴联苯醚处理技术也变得越来越重要。
本文以广泛应用的十溴联苯醚(BDE-209)为研究对象,论述了在模拟太阳光光催化体系中对其的降解效果,并对其降解机理进行初步的探究。
关键字:十溴联苯醚;光催化降解;还原脱溴A Study of Photocatalysis Degradation of DecabrominatedDiphenyl EtherAbstract:Polybrominated diphenyl ethers(PBDEs) have been widely used as an important Brominated Flame Retardants(BFRs) which is one kind of persistent organic compounds with toxic and lipophilic properties.Nowadays,with the increasing of PBDEs in the environment,they have affected wildlife and human populations.So the research of removal technology of PBDEs has become increasingly important.Decabrominated diphenyl ether(BDE-209) has been choosen as the studying sample.Removal efficiency was studied under simulated sunlight irradiation and the removal mechanism was preliminary inquiried.Key words: Decabrominated diphenyl ether; Photocatalysis Degradation;reductive debromination1 引言1.1多溴联苯醚的污染状况多溴联苯醚作为重要的溴系阻燃剂,其性能优越,价格便宜,因为被广泛应用于电子电器、家具装潢、建筑材料、纤维纺织等领域中[1]。
溴系阻燃剂的现状及其发展趋势
维普资讯
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阻 燃 材料 与技 术
20 0 7年第 二 期
3 .%。2 0 25 0 4年世 界 主要 国家或地 区溴 系 阻 燃剂 消费量 占阻燃剂 消费 总量 比例 见表 2 。
表 22 0 0 4年世 界主 要 国 家或 地 区 溴 系 阻燃 剂 消 费总 量 比例
维普资讯
20 0 7年第 二 期
阻燃 材料 与 技术
溴系阻燃剂 的现状及其发展趋势
姜玉起
( 油和化 学工业规划 院 , 京 10 1) 石 北 003 摘 要 分析 溴 系阻燃剂 市场 需求。尽 管各 国环保部 门均对 其环境 影响正在 进 行严 格 的评估 , 大 阻燃 荆 生产厂 商也 在 开始 生产磷 系无 卤阻燃 剂 , 仍预 测 1 各 但 0年 内以十 溴二 苯醚 为代表 的 溴 系阻燃剂 不至 于淘汰 ,而十 溴二苯 乙烷 等加 工性能优 良
20 0 1年 20 04年 年增长率/ 年增长率预测 % % /
燃 剂 总消 费量 的 1 - 2 0 43 %,0 3年约 占消 费总
量 的 1 .%, 2 0 46 到 0 4年 达到 了 2 .%。2 0 1 0 04
是 溴系阻燃 剂 。 溴系阻 燃剂从 使用方 法上可 分为反 应型 和 添加型两 大类 。从化合 物结构 上可分 为溴
年溴 系阻燃剂 销售 额约 占阻燃剂销售 总 额 的
表 320 0 4年 美 国 溴 系阻燃 剂 的 消 费量 及 消 费 结 构
系 阻燃剂的 年均增长 率约 为 1 2 欧洲 近 %- %。 几 年溴 系阻 燃剂分 品种消费 量见 表 5 。
表 5 欧 洲 近 几年 溴 系 阻 燃剂 分 品 种 消 费量 及预 测
2024年溴系阻燃剂市场前景分析
2024年溴系阻燃剂市场前景分析引言阻燃剂是一种广泛应用于各种材料中的化学物质,其作用是减缓或阻止材料燃烧过程,从而提高材料的防火性能。
溴系阻燃剂作为阻燃剂的一种,由于其卓越的性能和广泛的应用领域,在市场中占据着重要位置。
本文将对溴系阻燃剂市场前景进行分析。
溴系阻燃剂市场概述溴系阻燃剂主要由溴化物和溴代阻燃剂两大类组成。
溴代阻燃剂主要包括聚溴代苯醚(PBDE)、六溴环十二烷(HBCD)等,而溴化物主要包括三溴化磷(PBr3)、三溴化二磷(PBr2F)等。
这些化合物在材料中能够起到阻止燃烧链反应的作用,极大提高了材料的防火性能。
溴系阻燃剂市场发展趋势1. 增长的需求随着人们对安全性能要求的提高,阻燃剂在建筑材料、电子电气、汽车等领域的需求不断增长。
溴系阻燃剂凭借其卓越的抑制燃烧性能和适应性广泛应用的特点,将继续受到市场的青睐。
2. 技术进步随着阻燃剂技术的不断发展,溴系阻燃剂在热稳定性、烟雾抑制性能和环境友好性等方面都取得了显著的进步。
更先进、高效的溴系阻燃剂将进一步拓宽其应用领域,提升市场竞争力。
3. 严格的安全法规各国对防火性能要求的提高,推动了阻燃剂市场的发展。
严格的安全法规要求材料在火灾条件下具备一定的防火性能,这为溴系阻燃剂的市场提供了持续的需求。
溴系阻燃剂市场挑战1. 环境和健康问题溴系阻燃剂中所含的溴化物和溴代阻燃剂可能对人类健康和环境产生一定的不良影响。
一些研究指出,长期接触溴系阻燃剂可能导致潜在的毒性和环境风险。
这些问题对溴系阻燃剂的市场发展提出了挑战。
2. 替代技术的竞争随着环保意识的不断增强,对环境友好型阻燃剂的需求也在逐渐增加。
一些新型的阻燃剂技术,如无卤阻燃剂和生物基阻燃剂等开始兴起,并与溴系阻燃剂展开竞争。
市场竞争加剧将是溴系阻燃剂市场面临的挑战之一。
溴系阻燃剂市场前景展望溴系阻燃剂市场在未来将保持稳定增长的趋势。
虽然面临一些挑战,但随着技术的进步和市场需求的不断增长,溴系阻燃剂仍将在建筑材料、电子电气、汽车等领域发挥重要作用。
2023年溴系阻燃剂行业市场研究报告
2023年溴系阻燃剂行业市场研究报告溴系阻燃剂是一种重要的化学品,主要用于提高塑料、橡胶等材料的阻燃性能。
随着全球对环境保护和消防安全的需求增加,溴系阻燃剂的市场需求也在不断增加。
本文将对溴系阻燃剂行业的市场状况进行研究分析。
首先,我们来看溴系阻燃剂的市场规模。
根据市场研究机构的数据显示,全球溴系阻燃剂市场在2019年的规模约为60亿美元,并预计在2025年达到80亿美元。
这表明溴系阻燃剂市场具有较大的发展潜力。
其次,我们来看溴系阻燃剂市场的应用领域。
溴系阻燃剂主要应用于塑料、橡胶、纺织、电子等领域。
其中,塑料是溴系阻燃剂的最主要应用领域,占据了市场份额的大部分。
由于塑料制品的广泛应用及其易燃性的问题,溴系阻燃剂在塑料行业中有着很大的市场需求。
在地区分布上,全球溴系阻燃剂市场以北美和欧洲为主导,占据了市场的较大份额。
这主要是由于北美和欧洲地区对环境保护和消防安全的法规要求较高,使得溴系阻燃剂在这些地区有着较大的市场需求。
而亚太地区的市场需求也在不断增长,主要受到中国、印度等国家的推动。
另外,溴系阻燃剂市场的竞争状况也值得关注。
主要的溴系阻燃剂生产商包括Albemarle、ICL、Lanxess等。
随着市场需求的增加,越来越多的企业开始进入溴系阻燃剂市场,使得市场竞争日益激烈。
为了在市场竞争中取得优势,溴系阻燃剂企业需要不断提高产品质量、降低成本,并加强技术创新。
最后,溴系阻燃剂行业还面临一些挑战。
首先是环保压力的增大。
由于溴系阻燃剂在生产和使用过程中会产生有害物质,对环境造成一定的影响。
因此,溴系阻燃剂企业需要加大研发力度,开发更环保的产品。
其次是替代品的竞争。
一些替代溴系阻燃剂的产品如氮系阻燃剂、无卤阻燃剂等正在逐渐得到应用,这对溴系阻燃剂市场造成了一定的冲击。
综上所述,溴系阻燃剂行业市场具有较大的发展潜力。
随着全球对环境保护和消防安全的需求增加,溴系阻燃剂的市场需求也在不断增加。
但同时,溴系阻燃剂企业也要面对环保压力和替代品竞争的挑战,需要不断提高产品质量、降低成本,并加强技术创新。
化学信息学大作业——一种阻燃剂——十溴二苯醚的制备与应用
一种阻燃剂——十溴二苯醚的制备与应用(*** *** *** ***)一、选定课题的简要说明20世纪50年代后,随着高分子材料工业的发展,三大合成材料愈来愈广泛地应用于生产和生活的各个领域。
与此同时,由于这些有机聚合物的可燃性而引起的火灾也给人们造成了惨重的人员伤亡和巨大的经济损失,所以自60年代起,一些工业发达国家即开始生产和应用阻燃塑料、阻燃橡胶和阻燃纺织品。
而随着生产生活对阻燃剂不同要求的提出,阻燃剂的品种日趋增多,产量急剧上升。
目前就产量和用量来看,阻燃剂已成为仅次于增塑剂的塑料助剂,而就产量的年增长率而言,阻燃剂也位居各种塑料助剂的前列。
目前实际应用的阻燃剂品种有很多,可分为卤系、有机磷系、磷一氮系(无卤膨胀型阻燃剂)、有机硅系及无机系等。
卤系(尤其是溴系)阻燃剂在70~80年代中期,曾经历了一个快速发展的黄金时代,事实上,由于溴系阻燃剂的良好阻燃性能,使得溴系阻燃剂的适用范围非常广泛,可以大量应用于阻燃多种塑料、橡胶、纤维及涂料等,是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一。
十溴二苯醚作为溴系阻燃剂的最重要产品,在溴系阻燃剂中用量最大。
十溴二苯醚适用于聚乙烯、聚丙烯、ABS、环氧树脂、PBT、硅树脂、三元乙丙胶以及聚酯纤维、棉纤维等。
由于欧洲已经将其排除在RoHS指令之外,因此,十溴二苯醚在短时期内不会停止使用。
针对当今阻燃剂使用现状,尤其是以十溴二苯醚为代表的溴系阻燃剂在一段时间内仍将被应用于生产和生活的各个邻域,所以有必要对各种阻燃剂的尤其是十溴二苯醚的的阻燃原理以及使用范围有比较清楚的了解。
本文是我应用化学信息学课上所习得知识技巧,通过使用网络进行数据检索,初步探究了十溴二苯醚的合成、性能与应用,并对阻燃剂的发展方向展望进行了研究,最后进行简要的总结。
二、信息检索说明(一)、检索关键词:阻燃剂十溴二苯醚制备合成反应应用使用(二)、规范关键词:十溴二苯醚制备应用(三)、检索工具和数据库1.检索工具:谷歌学术搜索、百度搜索2.数据库:(1)中国期刊全文数据库(2)万方数据系统(3)重庆维普中文科技期刊数据库(四)、检索过程简述根据选择的课题:一种阻燃剂——十溴二苯醚的制备与应用,确定检索策略主要应为选择大型信息检索数据库进行相关文献的查找及引用。
我国溴系阻燃剂的现状及发展方向
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。
阻燃剂主要品种及发展趋势
阻燃剂主要品种及发展趋势阻燃技术的目的是使非阻燃材料具备阻燃的性能,在一定条件下不容易燃烧或者能够自熄。
阻燃的途径不外乎以下几种:阻燃剂使可燃烧物炭化,从而达到阻燃效果。
这种阻燃效果主要是在固相中发挥作用,这种类别的阻燃材料主要是磷类阻燃剂(包括有机磷类和无机磷类)。
阻燃剂在燃烧条件下形成不挥发隔膜,隔绝空气达到阻燃目的。
这种阻燃效果主要是在液相中发挥作用。
这种类别的阻燃材料主要有硼酸盐、卤化物、氧化锑和磷类材料,或者这几种材料间的相互反映生成的物质。
阻燃剂分解产物将氢氧自由基连锁反应切断从而达到阻燃目的。
这种阻燃效果主要是在气相中发挥作用。
这种类别的材料主要是在气相中发挥作用。
这类阻燃材料主要是卤化物和氧化锑。
燃烧热的分散和可燃物质的稀释。
这类阻燃材料主要是硼酸锌、氢氧化铝、勃姆石(Boehmite, ALOOH)、氢氧化镁(不耐酸,醋酸即可将其溶解)等物质,主要是因分解大量吸热、所产生的不燃物质稀释可燃性气体而达到阻燃目的。
其他的还有氮系的阻燃剂,目前新型的磺酸盐系列(市场品为 3M 的R-2025),硅系的偶联剂(GE 开发出高效产品,却因为其高昂的成本而应用不多)等。
按照标准的规定,一般采用酒精喷灯燃烧实验或者模拟巷道丙烷燃烧实验来检测产品的阻燃性能。
随着环保呼声日益高涨,国外不少厂商正在积极开发无卤阻燃系统(主要是磷系),且不断有新产品问世。
特别是最近两年,全球三家最主要的溴系阻燃剂生产公司,如雅宝公司、大湖公司及死海溴化物公司也开始转向无卤磷系阻燃剂的开发,以作为他们传统溴系阻燃剂产品的补充。
这几大公司对无卤磷系阻燃剂的热衷,标志其阻燃剂供应战略的关键性转变。
欧盟WEEE、RoHS指令中并没有禁用所有含卤阻燃剂,而电子电气设备无卤化的最大推动力来自于日本、欧洲的一些整机厂。
近年来出于市场竞争和提高公司形象的目的,一些日欧整机厂如SONY、TOSHIBA、NOKIA、PHILIPS、ERICSSON、CANON、FU-JITSU 等,积极在其产品中推行无卤化。
溴系阻燃剂的应用研究及发展趋势_张雨山
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。
溴系阻燃剂的国内外新进展
溴系阻燃剂的国内外新进展张志德 陈玉琴(山东师范大学化学系,济南,250014)张存兰(德州师专化学系,253023)综述了溴系阻燃剂的毒性及近年来国内外溴系阻燃剂的发展。
关键词:溴系阻燃剂 毒性 进展 溴系阻燃剂是最重要的阻燃剂之一,本世纪70、80年代得到了迅速发展,目前已经成为产量最大的有机阻燃剂之一,其产量占有机阻燃剂的30%以上(所占经济份额在所有阻燃剂中最大)。
近年来,尽管受到二口恶英(Diox in)问题的困扰,但溴系阻燃剂的用量仍在不断上升,国内外大吨位溴系阻燃剂的生产仍在不断扩大,溴系阻燃剂新品种也在不断涌现。
本文就近年来溴系阻燃剂的发展作一简述。
1 溴系阻燃剂的毒性问题溴系阻燃剂本身一般毒性较小(LD 50>5000mg /kg),但在加工过程中和高温及燃烧条件下会产生毒性物质,目前争论的焦点主要是Dio xin 问题和烟雾及毒气。
1.1 Dioxin 问题1986年瑞士和德国科学家在研究多溴二苯醚(PBDPO )特别是十溴二苯醚以及由它阻燃的塑料时发现,在燃烧及高温(510~630℃)热分解时,产生剧毒、致癌的多溴代二苯并二口恶英(PBDD)和多溴代二苯并呋喃(PBDF),这一问题称为Dio xin 问题[1,2]。
从此,多溴二苯醚及其它溴系阻燃剂的毒性引起了全球(尤其是西欧)阻燃界的极大关注,欧、美和日本的科研机构纷纷对Diox in 问题作了深入广泛的研究。
德国环保局在1989年的一份报告中指出以十溴二苯醚、八溴二苯醚和五溴二苯醚阻燃的PS 、PP 、PU 、ABS 、PVC 、PBT 、聚碳酸酯及环氧层压板等塑料在600℃热分解时含有PBDF ,以多溴二苯醚阻燃的塑料制成的电视机外壳,电视机连续工作三天后,大气中可检测到微量(2.7pg /m 3)PBDF 。
据此,德国环保局和德国化工学会建议停止生产、销售和使用多溴二苯醚,改用其它溴系阻燃剂代替,德国联 收稿日期:19981227;修改稿收到日期:19990716。
国内环保型阻燃剂发展现状分析.
国内环保型阻燃剂发展现状分析随着全球安全环保意识的日益加强,人们对防火安全及制品阻燃的要求越来越高,无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂已成为人们追求的目标。
目前国内塑料改性用阻燃剂近80%为含卤阻燃剂,其中以多溴二苯醚和多溴联苯类物质为代表,溴系阻燃剂效率高、用量少,对材料的性能影响小,且价格适中。
和其它类型的阻燃剂相比,其效能/价格比更具有优越性,我国供出口电子电气类产品中70%~80%都用此类阻燃剂。
但溴-锑阻燃体系在热裂解及燃烧时会生成大量的烟尘及腐蚀性气体,而且近年欧盟一些国家认为溴系阻燃剂燃烧时会产生有毒致癌的多溴代苯并恶瑛(PBDD)和多溴代二苯并呋喃(PBDF),2003年2月,欧盟出台了RoHS和WEEE两个禁令,其中RoHs是限制有害物质的禁令(TheRestrictionofHazrdOusSubstancesDirective),它规定自2006年1月1日起,在欧盟国家销售的所有电子电气设备,不能含有多溴联苯及多溴二苯醚。
常用环保型阻燃剂一、环保型溴系阻燃剂 1、十溴二苯乙烷80108010不属于多溴二苯醚,在燃烧中绝对不可能产生PBDD或PBDF;8010的相对分子量为971;溴含量82%,和DBDPO含溴量相当(83%),因此阻燃性能基本一致;初熔点345℃,热稳定性较DBDPO (305℃)高;它的耐光性以及不易渗析的特点都优于DBDPO,最可贵的是其阻燃的塑料可以回收使用,这是许多溴系阻燃剂所不具备的特点。
8010工业品为平均粒度3μm、自由流动、微颗粒化的白色结晶粉末,在塑料改性中容易分散,塑料制品颜色自由。
而且工业化成本和DBDPO相当,是DBDPO最为理想的替代品。
作为添加型溴系阻燃剂,8010在使用过程也需要和锑化物配合使用,配合比例和DBDPO/锑化物比例相同;和DBDPO相比,8010更适用于高温高粘特性的工程塑料。
首先对8010进行工业化生产的是美国雅宝公司,并申请了生产和使用专利;这一度使国内阻燃剂研究生产单位迟迟没有开展这方面的研究,但经查询发现,雅宝公司的专利范围是在中国之外的地区,因而可以在中国生产和使用8010,只是不能出口及申请专利。
十溴二苯醚 工艺
十溴二苯醚工艺一、引言十溴二苯醚是一种广泛应用于阻燃剂、塑料、橡胶、纺织品等领域的化合物。
其生产工艺主要包括溴化、分离、提纯、干燥和包装等步骤。
本文将详细介绍十溴二苯醚的生产工艺流程。
二、溴化1.原料准备:准备好适量的溴素、苯酚和催化剂,将其加入反应釜中。
2.反应条件:将反应釜加热至一定温度,并保持一定压力,反应一定时间。
3.副产物处理:反应过程中会产生一些副产物,如溴化氢和水,需进行相应的处理。
4.产品收集:反应结束后,收集十溴二苯醚产品。
三、分离1.固液分离:将反应液中的固体和液体进行分离。
2.进一步提纯:通过蒸馏或其他方法进一步提纯十溴二苯醚。
四、提纯1.蒸馏:将十溴二苯醚进行减压蒸馏,去除低沸点杂质。
2.结晶:通过冷却结晶的方法进一步提高十溴二苯醚的纯度。
五、干燥1.选择合适的干燥剂:根据十溴二苯醚的性质,选择合适的干燥剂。
2.干燥操作:将十溴二苯醚与干燥剂混合,经过一定时间后进行分离。
3.干燥后处理:去除干燥剂,得到干燥的十溴二苯醚。
六、包装1.计量:按照客户要求计量十溴二苯醚。
2.包装材料选择:选择合适的包装材料,如桶、袋或瓶等。
3.包装操作:将十溴二苯醚装入包装材料中,进行密封、标签等操作。
4.安全检查:确保包装后的十溴二苯醚符合安全标准,无泄漏等情况。
5.出货:经过质量检查后,将合格的产品出货至客户指定地点。
6.记录与存档:对每个生产批次进行详细记录,包括原料使用、产品产量、质量等信息,并存档备查。
7.持续改进:根据生产过程中出现的问题和客户反馈,不断优化生产工艺和管理流程,提高产品质量和生产效率。
8.安全防护:在整个生产过程中,需注意安全防护措施的落实,确保员工和环境安全。
特别是涉及到危险化学品时,应严格按照相关法规和标准进行操作和管理。
9.环保措施:在生产过程中,应采取必要的环保措施,如废气、废水处理等,降低对环境的影响。
同时,积极探索绿色生产工艺和技术,提高资源利用效率。
10.培训与教育:对员工进行安全生产和环保教育,提高员工的安全意识和环保意识。
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十溴二苯醚————溴系阻燃剂的现状及发一、溴系阻燃剂的基本概况阻燃剂是以树脂和橡胶为基体的复合材料含有大量的有机化合物,具有一定的可燃性。
阻燃剂是一类能阻止聚合物材料引燃或抑制火焰传插的添加剂。
最常用的和最重要的是阻燃剂是磷、溴、氯、锑和铝的化合物。
阻燃剂根据使用方法可分为添加型和反应型两大类。
添加型阻燃剂主要包括磷酸酯、卤代烃及氧化锑等,它们是在复合材料加工过程中掺合于复合材料里面,使用方便,适应面大但对复合材料的性能有影响。
反应型阻燃剂是在聚合物制备过程中作不一种单体原料加入聚合体系,使之通过化学反应复合到聚合物分子链上,因此对复合材料的性能影响较小,且阻燃性持久。
反应型阻燃剂主要包括含磷多元醇及卤代酸酐等。
溴系阻燃剂(BFR)目前仍然是产量最大的有机阻燃剂之一,其全球总用量估计可达250-300kt/a,在阻燃剂中所占比例达15%-20%。
目前全球电子电气产品所用的阻燃剂(FR),估计仍有80%是BFR。
BFR的生产和使用已有30多年,当前全球具有一定生产规模的BFR约有70多种,其中最主要的是十溴二苯醚(DBDPO)、四溴双酚A(TBBPA)和六溴环十二烷(HBCD),前两者的总产量约占BFR总产量的50%。
二、十溴二苯醚的基本概况十溴二苯醚(Decabromodiphenyloxide,简称DBDPO)的生产是最主要耗溴用户。
它也是需求量最大的溴系阻燃剂之一,DBDPO在美国和东南亚市场上仍然是需求量高居首位的溴系阻燃剂。
DBDPO是一种新型高效添加型阻燃剂,可广泛用于高聚物合成材料、塑料、纤维、建材、树脂、涂料等各个方面,尤其可用作抗冲聚苯乙烯、聚乙烯、热塑性聚酯等热塑性材料阻燃,也可用于聚碳酸醋、聚酰胺、聚氯乙烯及织物、粘结刘的阻燃。
由于它具有有溴量高、耐加工温度高、添加量少、阻燃效果好、价格性能比为市场所接受以及对橡塑制品的物理和机械性能影响较小等特点,DBDPO倍受用户青睐。
十溴二苯醚在美国危害品法令及资源保护和回收法令中均不属有害物,国外DBDPO大吨位的生产仍再不断扩大,其工业化主要采用溴素法按Friedel-Graffs 反应制得,另外还有仍在研究的溶剂法和已被淘汰的发烟硫酸法。
溴素法制得的十溴二苯醚熔点高,但是其溴耗大,产品精制困难,且副产溴化氢,不易回收利用,浪费大;溶剂法合成的产品色泽好,精制容易,但是所用大量有机溶剂需回收,且大部分溶剂有毒害作用,溴耗也大。
国内如今也有一些DBDPO生产厂家,但经营情况差,经济效益低下,产品在白度、溴含量、熔点等主要质量指标上与国外产品有一些差距,国内产品大多略带微黄色,且没有明显的初熔点和终熔点,产品质量和产量都不能满足国内市场需求,合成方法主要是溴素法,溴化技术和精制提纯技术均不成熟。
也有厂家从国外引进的溶剂法生产技术,但是其所用设备需全部从国外进口,设备维修技术跟不上要求,同样经营不善。
目前,我国大部分阻燃聚合物生产厂家均使用进口的十溴二苯醚。
图1 十溴二苯醚分子式25℃时在水、丙酮、甲醇及甲乙酮中的溶解度(g/100g溶剂)均小于0.1,在二氯乙烷中为0.Ig/100g,甲苯中为0.2g/100g。
三、氯化溴法催化合成十溴二苯醚合成工艺方法研究十溴二苯醚系二苯醚溴化制得。
溴化剂可为液溴或氯化溴,常用催化剂为三氯化铝,可采用溶剂法或非溶剂法,前者以卤代烃为溶剂,后者以过量的液溴为溶剂。
十溴二苯醚制备方法为阳1:取精溴36mi置于100ml装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的四口烧瓶中,冷却至8"C。
装好氯气发生装置,产生的氯气依次经饱和食盐水和两级浓硫酸处理后通入四口烧瓶中,入口插入溴液面以下Icm左右,同时轻微搅拌,O.5h内通氯完毕。
拆去氯气发生装置,加强冷却及搅拌,再加入0.589催化剂,继续搅拌0.5h。
然后将物料温度控制在12℃,滴加二苯醚5.19。
滴加完毕后升温至回流,熟化7.2h后蒸出溴,残余溴用亚硫酸氢纳的水溶液除去。
取出固体研磨,用盐酸煮沸10min。
过滤,洗涤,干燥,用二甲苯和稀的氢氧化钠水溶液精制,得白色晶体28g,即产品,收率达97%。
采用金属型催化剂HD2001,与传统的催化剂三氯化铝和三溴化铝相比,具有活性高的特点,并且传统的催化剂三氯化铝与三溴化铝极易潮解、吸水,不易运输、储藏,使用时极为不便。
采用氯化溴法合成十溴二苯醚,与传统的溴素法相比,该法溴化速度快,溴化程度完全,副产氯化氢而不是溴化氢,对金属的腐蚀轻,易于回收利用;氯化溴含活性溴69.3%,供给取代反应的可利用溴比纯溴高40%,其反应活性是溴素的5-100倍。
作者以氯化溴为溴化剂,在溴溶液中合成了十溴二苯醚,并用均匀试验设计和单纯形寻优法研究了反应最佳工艺条件,用简便的方法对粗品进行了精制,以此工艺制得的产品颜色好,有明显的熔程,取得了满意的效果。
1、实验1.1 主要试剂及仪器二苯醚,化学纯,上海试剂一厂产;溴素,工业品;氯化溴,自制;HD2001金属型催化剂,自制;XT4显微熔点仪。
1.2 反应原理图2 氯化溴法催化合成十溴二苯醚工艺实验原理1.3 实验装置及操作取精溴36ml置于100ml装有搅拌器、冷凝回流管、温度计的四口烧瓶中,冷却至8℃。
装好氯气发生装置(高锰酸钾12.5g,浓盐酸150ml),滴加盐酸反应,产生的氯气依次经饱和食盐水和两级浓硫酸吸收后通入四口烧瓶中,入口插入溴液面以下1cm左右,同时轻微搅拌,半小时内通氯完毕。
拆去氯气发生装置,加强冷却、搅拌,投入0.58g催化剂HD2001,继续搅拌半小时。
称取二苯醚5.1g,置于恒压加料漏斗中,安装于四口烧瓶上,调节温度在,加强搅拌的同时开始滴加二苯醚。
滴加完毕后升温至回流,熟化7.2h后蒸出溴,残余溴用亚硫酸氢钠的水溶液除去,取出固体研磨,用盐酸煮沸10min,过滤、洗涤、干燥,用二甲苯和稀的氢氧化钠水溶液精制得白色晶体28g,收率97.1%。
2、结果与讨论2.1 最佳工艺条件确定首先进行了五因素六水平的均匀实验,实验结果见表2中1#-6#实验。
其中3#实验结果最好,收率达96.2%,2#实验结果最差,收率仅85.1%。
因此,以2#实验为最坏点,以1#、2#、3#、4#、5#、6#为初始单纯形,选取步长a=10进行反射得#,其中高锰酸钾量超出实验约定范围,反射失败,取a=O5收缩得8#,实验收率93.4%,收缩成功;以l #、3#、4#、5#、6#、8#为新单纯形,5#为最坏点,取a=1.0反射得9#,溴素用量超出实验约定范围,反射失败,取a=0 .25收缩得10#,实验收率92.5%,收缩成功;以l#、3#、4#、6#、8、10#为新单纯形,1#为最坏点,取a=1.0反射得11#,HD2001用量超出实验约定范围,反射失败,取a=0.25收缩得12#,实验收率97.1%,收缩成功;以3#、4#、6#、8#、10#、12#为新单纯形,10#为最坏点,取a=1.0反射得13#,实验收率93.5%,反射成功,取a=1.5扩大得14#,实验收率91.9%,扩大失败;以3#、4#、6#、8、12#、13#为新单纯形,8#为最坏点,取a=1.0反射得15#,实验收率95.1%,反射成功,取a=1 5扩大得16#,HD2001用量超出实验约定范围,扩大失败;以3#、4#、6#、12#、13#、l5#为新单纯形,13#为最坏点,取a=1.0反射得17#,实验收率88.5%,反射失败,取a=0.2收缩得18#,实验收率91.9%,收缩失败,取a=0.6内收缩得19#,实验收率97.1%,根据收敛原则实验结果收敛。
表2 氯化溴法合成十溴二苯醚的均匀实验和单纯形寻优实验结果通过均匀实验设计和单纯形寻优法得出氯化溴法催化合成十溴二苯醚的最佳工艺条件为:n(C 12H 10O):n(BrCl)=1:13,m(HD2001):(C 12H 10O)=1:10,二苯醚的滴加温度为12℃,熟化时间7.2h 。
在此条件下,十溴二苯醚的收率达97.1%。
做三次重复实验(20#、21#、22#),结果能重复,表明实验工艺条件稳定可靠。
2.2.1 熔点测定用XT4显微熔点仪测得实验产品的熔点为304-309℃,有明显的熔程,符合文献值范围。
2.2.2 溴含量的测定用改良燃烧法测得十溴二苯醚精品的总溴含量为:w(Br)=83.1%,溴含量的理论计算值为:w(Br)=83.3%。
3、结论(1)采用金属型催化剂HD2001,解决了传统催化剂三氯化铝和三溴化铝易潮解、吸水、不易储藏、运输的问题,更易于工业化,且活性更高。
作者采用氯化溴法合成十溴二苯醚,与传统的溴素法和溶剂法相比具有活性高、选择性好的特点,并且提高了溴素的利用效率,副产氯化氢而不是溴化氢,更易于吸收回收利用。
(2)通过均匀实验设计和单纯形寻优法对溴化反应工艺条件进行了优化,得出氯化溴法催化合成十溴二苯醚的最佳工艺条件为:n(C12H10O):n(BrCl)=1:13,m(HD2001):(C12H10O)=1:10,二苯醚的滴加温度为12℃,熟化时间7.2h,在此条件下,十溴二苯醚收率达97.1%。
(3)用二甲苯作溶剂,氢氧化钠的稀溶液除去粗品中游离溴的方法提纯产品。
二甲苯与传统生产精制所用溶剂相比具有价格低的优点,且精制所得的产品颜色更好。
这种精制方法取得了满意的效果,具有一定的应用价值。
四、氢氧化镁和十溴二苯醚对海水阻燃性能的影响随着我国军事和航运业的发展,火灾引发的海难事故逐年增加。
尽管水是最常用的灭火剂,但是水的流动性很强,在火场停留的时间很短,灭火效率很低。
将水流变成雾状水(细水雾)灭火可以提高灭火效率,但因船舶的特殊性,细水雾灭火系统的应用受一定限制。
近年来,通过添加特殊药剂提高水灭火性能的研究受到人们的关注。
由于船舶灭火时抽取的海水与陆地淡水在组成上有一定区别,这些药剂对海水阻燃和灭火性能的适用性和有效性值得研究。
由于固体燃烧在本质上是其热解释放出可燃气体的燃烧,其燃烧速度率慢主要取决于材料的热分解速率。
材料的热解速率和可燃气的释放速度越小,火势发展越慢,越容易实现灭火。
棉布和地毯是船舶中最常见的固体可燃物,Mg(OH)2和十溴二苯醚是最常用的无机阻燃剂和有机阻燃剂。
笔者利用加热炉试验研究了海水中添加Mg(OH)2和十溴加锑(十溴二苯醚与Sb2O3协同体系)阻燃剂对棉布和地毯热解和燃烧行为,考察了添加量对可燃物的热解和燃烧性能的影响,并利用锥形量热仪测定了添加阻燃剂前后材料点燃时间、热释放速率、质量损失速率和C0释放速率。
1、试验部分1.1主要原料和设备Mg(OH)2,山东胶州古河镁盐厂生产;十溴加锑(十溴二苯醚与Sb2O3比例为3:1),河南原竹化工厂生产;海水溶液,根据GB 15308—94配备;棉布、地毯,市售;Stanton Redcroft锥形量热仪,英国PolymoerLAB公司;加热炉,江苏省丹阳市塑胶器械厂。