十溴二苯乙烷141020教材

+ 10HBr
3.3 产品工艺流程图
二苯乙烷
原溴素
融化 干燥 干燥溴素 反应 催化剂
回收溴素 废水
蒸溴 工艺水 EDTA-2Na
粗压滤 工艺水
废水
球磨 亚硫酸钠 纯碱
精压滤 工艺水
干燥
包装
气粉
四、产品性能
4.1 DBDPE阻燃机理
✓使用阻燃剂的目的是使可燃性材料成为难燃性物质，即在接 触火源时燃烧速度很慢，当离开火源时又能很快停止燃烧。
山东天一化学股份有限公司
十溴二苯乙烷（DBDPE） 产品知识培训
刘迎
2014-10-21
目录
一、产品简介 二、合成原料 三、合成工艺 四、产品性能
一、产品简介
1.1 十溴二苯乙烷（DBDPE）
CAS号：84852-53-9 分子式：C14H4Br10 分子量： 971.22 结构式:
特点：十溴二苯乙烷是一种使用范围广泛的广谱添加型阻燃 剂，其溴含量高，热稳定性好，抗紫外线性能佳，较其他溴 系阻燃剂的渗出性低；热裂解或燃烧时不产生有毒的多溴代 二苯并二恶烷（ PBDO ）及多溴代二苯并呋喃（ PBDF ）， 用它阻燃的材料完全符合欧洲关于二恶英条例的要求，对环 境不造成危害。
1.2 产品质量指标
十溴二苯乙烷产品质量技术指标，见下表：
指标名称
外观 白度 溴含量 水份 TGA/℃ 铁含量/ppm
平均粒径/μm 熔点/℃
优级品 白色粉末 ≥90 ≥82% ≤0.1% ≥320 （1%） ≤10
≤5 ~345
二、合成原料
合成十溴二苯乙烷所需的原料及原料用途见下表：
原料
二苯乙烷 溴素 铁粉 EDTA-2Na
十溴二苯乙烷耐光性、低渗出性、抗紫外线性能 优于十溴二苯醚，主要用作新型的环保型阻燃剂， 被认为是取代十溴二苯醚的理想产品。
十溴二苯乙烷也广泛用作HIPS、ABS树脂及塑料 PVC、PP等的添加剂，发展前景非常广阔。
阻燃PBT 含9%DBDPE、4% Sb2O3的 改性PBT与纯PBT相比，其 点燃时间延长，平均热释 放速率大大降低，阻燃性 能得到很大提高，氧指数 可达到30。
阻燃PE 随 DBDPE 用 量 的 增 加 ， 材 料的缺口冲击强度和拉伸 强度下降较大，弯曲强度 和硬度反而增加，因此， 用于阻燃PE时， DBDPE的 用量不宜过大。
HBr+ HO• → H2O+ Br •
✓DBDPE受热分解产生Br • ，Br •与高聚物反应生成HBr， HBr 与自由基HO• 反应使HO•浓度降低，后两步反应不断进行，从 而使HO•的产生受到抑制，燃烧速度减慢，直到火焰熄灭。
4.2 产品的用途
阻燃HIPS 与Sb2O3共同使用，起协同 效 应 ， 2:1~3:1 时 阻 燃 效 果 最佳，且优于单独使用的 阻燃效果。将Mg (OH)2与 DBDPE/ Sb2O3配合使用， 具有抑制发烟的作用。
➢ 过量溴素法优点：优点是产品收率高，成本低， 过量的溴可蒸出再用，在生产过程中“三废”较 少，易于治理。
➢ 以准备好的干燥溴素为溶剂，用溴素和铁粉合成 催化剂FeBr3： 2Fe+3Br2→2FeBr3
➢ 由剂二合苯成乙 十烷 溴为 二原 苯料乙，烷F。eBr3为催化剂，溴素为溴化
CH2
CH2
+ 10Br2 FeBr3
4.3 产品推荐使用量
十溴二苯乙烷阻燃剂推荐使用量见下表：
被阻燃的 高聚物
PP+14% 滑石粉
DBDPE用量 22
三氧化锑用量 6
材料阻燃级别 UL94( 1.6mm )
V-0
HIPS
12
4
V-0
ABS
15
4
V-0
PS
14
来自百度文库
5
V-0
PBT
10
5
V-0
热塑性弹性体
18
9
V-0
XLPE
21
7
V-0
热固性 EP
用途
反应原料 反应原料 催化剂 蒸溴助剂
原料
用途
纯碱
粗压助剂
亚硫酸钠 粗压助剂
硫代硫酸钠 应急液溶剂
红磷
吸收剂
三、合成工艺
3.1 工艺原理
➢ 目前公司，采用过量溴素法合成DBDPE，即以二 苯乙烷为原料，溴素为溴化剂，通过反应、蒸溴、 粗压滤、球磨、精压滤、烘干、气粉、包装等步 骤，最终得到优质的添加型高效阻燃剂十溴二苯 乙烷。
✓燃烧过程是一个复杂的强热氧化过程，当碳氢化合物在空气 中燃烧时，在氧气作用下，因为热分解产生了活泼的自由基 HO•， HO•决定了燃烧速度，因此要想阻止聚合物燃烧，必须 降低HO•的浓度，而HBr恰好易与自由基HO•反应生成环口和活 泼的Br• ，从而起阻燃作用。 ✓阻燃机理可以表示如下:
R1-Br→ R1 • +Br • R-H +Br • → R • +HBr
阻燃PP 采用复合阻燃剂DBDPE与 Sb2O3对PP 进行改性后，阻 燃PP热释放速率和有效燃 烧热降低，氧指数增大到 24.5，阻燃性能得到提高。
用途
阻燃ABS DBDPE协同Sb2O3阻 燃ABS时，DBDPE 添 加 量 占12.5% ， 与 Sb2O3 比 例 为 3:1 时 ， ABS 具有较好的力学 性能，阻燃性能达到 了UL94 V- 0，氧指 数大于27. 2。
6
3
V-0
LDPE
6
2
――
HDPE
8
3
――
4.4 优点及前景
溴系阻燃剂十溴二苯乙烷是由美国Albermale公司 率先开发出来，不仅在溴含量方面，与十溴二苯 醚相当，而且其阻燃性和十溴二苯醚也相差不大。
十溴二苯乙烷不属于多溴二苯醚系统的阻燃剂， 在燃烧过程中不产生多溴苯对位二噁英(PBDD)和 多溴二苯吠喃(PBDF)。