一 : 十溴二苯醚与十溴二苯乙烷有什么不同

十溴二苯醚与十溴二苯乙烷有什么不同

十溴二苯醚与十溴二苯乙烷有什么不同的参考答案

二个五溴苯酚醚化得到十溴二苯醚

十溴二苯乙烷是乙烷上二个氢被二个五溴苯基取代

二 : 十溴二苯乙烷：十溴二苯乙烷-基本内容，十溴二苯乙烷-简介

十溴二苯乙烷是近年来开发生产的一种新型、广谱、高效、环保的添加型阻燃剂，其耐热性、耐光性和不易渗析性等特点都优于十溴二苯醚，二者阻燃性基本一致，但阻燃时不会产生人们担心的多溴二恶英问题，毒性比十溴二苯醚低。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；特别适用于生产电脑、传真机、电话机、复印机、家电等的高档材料的阻燃。十溴二苯乙烷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。

十溴二苯乙烷_十溴二苯乙烷 -基本内容

十溴二苯乙烷

英文名称： 2,2',3,3',4,4',5,5',6,6'-Decabromobibenzyl

英文别名： DBDPE;1,2-Bis(2,3,4,5,6-pentabromophenyl)ethane

CAS号： 84852-53-9

分子式： C14H4Br10

分子量： 971.22

纯度： ≥96.0%

性状描述：白色粉末

物理参数：熔点:~345℃. 沸点：~676.2℃.

用途说明：新型溴系添加型阻燃剂

贮藏运输：密封阴凉干燥保存

十溴二苯乙烷_十溴二苯乙烷 -简单介绍

十溴二苯乙烷是1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；特别适用于生产电脑、传真机、电话机、复印机、家电等的高档材料的阻燃。

十溴二苯乙烷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。

十溴二苯乙烷无任何毒性，也不会对生物产生任何致畸性，对水生物如鱼等无副作用，可以说符合环保的要求。

十溴二苯乙烷在使用的体系中相当稳定，用它阻燃的热塑性塑料可以循环使用。

十溴二苯乙烷对阻燃材料性能的不利影响较传统阻燃剂十溴二苯醚小，且耐光性能好，渗出性低。

十溴二苯乙烷_十溴二苯乙烷 -产品指标

项目 规格 项目 规格

外观 白色粉末 含水量， % （ m/m ）≤ 0.1

总溴含量， % （ m/m ）≥ 82.3 游离溴，（ppm）≤ 20

白度≥ 83.5 平均粒径，um≤ 5

熔点，℃≥ 345

推荐用量十溴二苯乙烷阻燃剂推荐使用量

被阻燃的高聚物 十溴二苯乙烷用量 三氧化锑用量 材料阻燃级别 UL94

（ 1.6mm ）

PP+14% 滑石粉 22 6 V-0

HIPS 12 4 V-0

ABS 15 4 V-0

PS 14 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 6 3 V-0

LDPE 6 2 ――

HDPE 8 3 ――

十溴二苯乙烷_十溴二苯乙烷 -应用

十溴二苯乙烷是近年来开发生产的1种新型、广谱、高效、环保的添加型阻燃剂，其耐热性、耐光性和不易渗析性等特点都优于十溴二苯醚，二者阻燃性基本一致，但阻燃时不会产生人们担心的多溴二恶英问题，毒性比十溴二苯醚低。虽然十溴二苯醚已于2005年10月被豁免，但并不排除十多年之后仍有被禁止生产和使用的可能性，因此，十溴二苯乙烷是十溴二苯醚的优良替代品。十溴二苯乙烷适用于聚苯乙烯、高苯乙烯、ABS、环氧树脂、弹性体等胶黏剂和密封剂。

三 : 十溴二苯乙烷的项目分析

十溴二苯乙烷的项目分析

一、 研究目的意义：

由于火灾给人类造成的损失巨大以及人们对环保问题的日益关注，使全球对高效、环保阻燃剂呼声日益强烈，对新型、高效、环保阻燃剂的研究越来越重视，从而大大推动了阻燃剂行业的快速发展。

长期以来，尽管以多溴联苯及多溴二苯醚为代表的传统溴系阻燃剂，燃烧时放出多溴代二苯并二恶碤和二苯并呋喃（致癌物），对人身健康产生威胁，并造成环境问题。因此，开发研制新型、高效、环保的溴系阻燃剂来替代传统产品，解决传统溴系阻燃剂存在的问题迫在眉睫，符合阻燃剂行业的发展方向。

二、十溴二苯乙烷(DBDPE)简介：

十溴二苯乙烷(DBDPE) 是一种新型高效溴系阻燃剂,纯品为白色粉末,不溶于绝大多数有机溶剂,相对分子量为971.0 ,熔点345～350 ℃左右 ,可广泛用于高聚物合成材料、塑料、纤维、建材、树脂等各个方面,尤其是用作HIPS、PBT、ABS 和聚烯烃等工程塑料阻燃。

DBDPE 不采用二苯醚为原料,在燃烧过程中不会产生PBDD 和PBDF ,因而完全符合欧洲国家对于溴系阻燃剂的相关规定, 目前普遍认为DBDPE 是DBDPO 最理想的替代品，分子结构图： 1

产品生产技术指标如下表所示：

表1 产品技术指标

三、市场预测：

3.1 国内外阻燃剂市场情况

3.1.1 国际市场

近年来，随着电子电器和汽车市场的活跃,全球阻燃剂市场一直呈增长趋势。 据Freedonia咨询公司的最新研究结果显示，未来几年西欧阻燃剂市场需求的年均增长速度预计为3.0%，到2009年市场需求量将达到50.5万吨；而北美阻燃剂市场需求的年均增长速度预计为

3.4%，到2009年该市场需求量将达到71.5万吨。同时，Freedonia公司

2

还指出，未来几年亚太地区将成为全球最大阻燃剂市场，阻燃剂市场需求将以年均7.0%的速度快速增长，市场价格也将以年均8.5%的速度快速增长，到2009年该地区的市场需求量将达到81万吨/年，从而超过北美成为全球最大的阻燃剂消费市场。

3.1.2 国内市场

我国阻燃剂的生产和消费形势持续健康发展，自1999至2004年，平均消费增长率为15％左右，远高于全球平均水平。目前，我国阻燃剂市场 呈现需求量大于生产能力的现状，尽管我国的阻燃剂市场情况良好，但阻燃剂行业仍存在较多问题，最主要的问题就是阻燃剂产品结构不合理，档次低，不能满足高新技术行业需要。研制开发高效、环保的阻燃剂是我国阻燃剂行业未来的发展方向，溴化聚苯乙烯即是一种高效、环保的溴系阻燃剂产品。

3.2.1 国外生产情况

DBDPE 是美国Albemarle 公司于20 世纪90 年代初率先开发成功的,目的是为了替代存在争议的素有“阻燃骄子”之称的十溴二苯醚(DBDPO) ,因为欧共体指出包含DBDPO 在内的多溴联苯醚同系物在燃烧时会产有毒致癌的多溴代二苯并二口恶烷( PBDD) 和多溴代二苯并呋喃(PBDF) ,而使DBDPO 遭到一些国家的抵制使用。在国外如美国、日本、西欧等国家对十溴二苯乙烷(DBDPE)进行了较早的研究，并且已取得了较好的研究成果，有的已实现工业化生产，另外，国外雅宝公司和以色列死海溴集团等也有工业化生产。尽管如此，仍不能满足国际市场的需求。

3

DBDPE 具有含溴量高(82 %) 、热稳定性好(分解温度高于

320 ℃) 、抗紫外线能力强、毒性低等特点,并且在抑制滴落性能方面比较好。DBDPE 能赋予阻燃塑料良好的流动性、低渗出性、光稳定性、相容性,并且易回收、尺寸稳定,其阻燃效率与DBDPO相仿,用其生产的某些阻燃塑料品种可用于制造薄壁元件,成为当前阻燃剂发展的一大亮点 。后来,Albemarle 公司又推出了其改良品种Saytex8010x 和Saytex 8010xx。

3.2.2 国内生产情况

国内至少有6 家单位生产DBDPE ,它们分别是江苏省苏州晶华化工有限公司、莱州市莱玉化工有限公司、山东海洋化工研究院、双菱集团、潍坊海天盐化有限公司、山东寿光市卫东化工有限公司等,生产的DBDPE 外观为白色或浅白色粉末,溴含量在81. 7 %～82. 3 %之间,熔点340～350 ℃,总体产量普遍较低,后两家公司生产的产品基本上达到了国外同类产品水平,在白度方面甚至更好。

十溴二苯乙烷(DBDPE)与十溴二苯乙醚的生产设备非常接近，产品市场的需求量大。国内目前虽有工业化规模的产品，但产品多呈淡黄色，熔点偏低，严重地影响了其应用范围。与国际先进产品质量差距大。我国对于DBDPE 的合成研究较晚,主要采用溴素法制备,关键问题是提高DBDPE 的收率和纯度,提高其白度,降低游离溴的含量。北京理工大学国家阻燃材料实验室完成了较好的合成工艺。并在山东寿光市卫东化工有限公司进行了首次工业化生产。

3.3目标市场分析及价格预测

十溴二苯乙烷阻燃剂最近市 场价格较为稳定，国产十溴二苯乙烷 4

27500元/吨，文章窝雅宝8010十溴二苯乙烷 45000元吨。2008年9月报价表如图所示：

表2 十溴二苯乙烷市场价格

四、十溴二苯乙烷的制备方法

合成DBDPE 的路线较多,但综合起来主要有两种:一种是溴素法制备,另一种是溶剂法制备。溴素法制备是实验室和工业上大多采用的方法,即二苯乙烷与过量Br2 在催化剂(如AlCl3 等) 作用下反应,优点是产品质量好,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,缺点是产品精制过程复杂。溶剂法合成的产品颜色较好,产品的产率较高,但所用大量有机溶剂需回收,且大部分有机溶剂有毒害作用,溴消耗量较大。

张田林[1 ]的发明专利“十溴二苯乙烷的生产方法”,采用溴素 5

法生产DBDPE ,其中1 ,2 - 二苯乙烷·混配卤代烷烃溶剂和高压雾化加料技术国际领先,产品游离溴含量小于3 ×10-5、粒度小于10μm ,黄度指数介于10～30 ( GB2409 - 80) 。

屠金法[2 ]的发明专利“制备颗粒状十溴二苯乙烷的方法”,制得的颗粒状DBDPE 在材料中的添加量小,对材料的物理化学性能影响较小,减少了粉尘污染,改善了劳动环境。

湘潭大学刘键等[3 ]以苯和二氯乙烷为原料,无水AlCl3 作催化剂,合成了二苯乙烷,然后二苯乙烷经过溴化及老化处理得到白色阻燃剂DBDPE。其最佳合成工艺条件如下:溴与二苯乙烷物质的量比为20 :1 ,60 ℃下回流4 h ,再经过110 ℃干燥1h ,碾磨,然后在200～220 ℃下老化4h ,得到白色阻燃剂DBDPE ,总产率92. 5 % ,熔点357 ℃。

卞宝军[4 ]采用溴素法和二氯乙烷溶剂法两种方法制备DBDPE ,选用无水AlCl3 作催化剂,溴与二苯乙烷物质的量比为20 :1 ,反应时间5h ,反应温度为回流温度60 ℃。前一种方法以溴为原料和溶剂,原料易得,成本低,产率为98. 4 % ,产品呈灰白色,认为反应温度是主要影响因素之一；后一种 方法,滴加二苯乙烷与二氯乙烷混合液时体系温度为35 ℃,产率95 %以上,产品颜色较好,但成本较高,认为反应时间是主要影响因素之一。

青岛科技大学和北京理工大学国家阻燃专业实验室采用溴素法制备DBDPE ,分别选用不同催化剂,溴与二苯乙烷物质的量比为25 :1 ,催化剂用量为二苯乙烷质量的5 % , 二苯乙烷的滴加温度为10 ℃, 6

反应温度为58～60 ℃,反应时间8～14 h ,粗产品经过8h 球磨后处理得到DBDPE ,产品收率达97. 1 % ,熔点345～350 ℃,白度达到88 以上,开发完成了较好的合成工艺,并在山东寿光卫东化工有限公司和潍坊海天盐化有限公司进行了工业化生产。

五、应用研究情况

我国对DBDPE 的应用研究不是太多,主要有国家阻燃材料实验室和青岛科技大学新材料重点实验室对DBDPE 阻燃HIPS、PBT、PE、PP、ABS 进行了一定的研究,认为DBDPE 阻燃效果优良,完全可以取代DBDPO 使用。

5.1 阻燃HIPS

青岛科技大学新材料重点实验室研究结果表明,单独使用

时,DBDPE 与DBDPO 对HIPS 的阻燃效果几乎完全一致。当与Sb2O3共同

使用时起协同效应,共用比例2 :1 至3 :1 时阻燃效果最佳,并且优于-http://www.61k.com-单独使用时的阻燃效果。另外,还将Mg(OH)2与DBDPE/ Sb2O3配合使用,

起到燃烧时抑制发烟的作用。用硅烷偶联剂KH - 570 对阻燃剂进行了表面活化处理,有效改善了HIPS 的物理机械性能,如拉伸强度、断裂伸长率、熔体流动速率、维卡软化点等。

北京理工大学国家阻燃材料实验室研究结果表明[5] ,含

15 %DBDPE 和4 % Sb2O3的阻燃HIPS与纯HIPS 相比,弯曲强度和弯曲模

量几乎没有改变,在拉伸和缺口冲击强度上有较小幅度的下降,但未对材料的物理机械性能造成不良影响。阻燃样品达到垂直燃烧UL94 V 7

- 0 标准,氧指数达28 ,远远超过纯品,阻燃效果明显。锥形量热仪的实验数据表明,点燃时间提前,总释放热、热释放速率(峰值和平均值) 只有纯品的1/ 3 ,反映出材料在燃烧过程中的危险性降低,有效燃烧热平均值只有纯品的1/ 3 ,峰值出现时间大幅度推迟,反映出阻燃剂具有良好的阻燃性。徐晓楠等[6]人对DBDPE 与DBDPO 阻燃HIPS 作了对比研究,阻燃剂添加量较低时,前者除烟少量增加外,其他参数均好;阻燃剂添加量较高时,各有优势 ,比较接近。证明DBDPE 完全可取代DBDPO 用于HIPS 阻燃。

5.2 阻燃PBT

青岛科技大学新材料重点实验室研究结果表明[7 ] ,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 ,热稳定性基本不变,而其拉伸强度、冲击强度和弯曲强度有所下降。

北京理工大学国家阻燃材料实验室研究结果表明[8 ] ,含

9 %DBDPE、4 % Sb2O3、30 %～32 %玻纤的阻燃增强PBT 与未阻燃增强

PBT 相比,点燃时间延后,总释放热、热释放速率(峰值和平均值) 只有未阻燃的1/ 4 ,反映出材料在燃烧过程中的危险性大大降低,有效燃烧热平均值只有未阻燃的1/ 4 ,峰值出现时间推迟5 倍,反映出阻燃剂具有良好的阻燃性。阻燃样品达到垂直燃烧UL94 V -0 标准,氧指数达31 ,远远超过未阻燃增强PBT ,阻燃效果明显。阻燃增强PBT 拉伸强度、弯曲强度未变,冲击强度、弯曲模量减少只有5 %。由此看来,用DBDPE 阻燃增强PBT ,不但阻燃效果优越,而且物理机械性能保持 8

良好。但总烟释放量增加了近40 % ,尚需研究加入某种抑烟剂,以减少烟释放量。

5.3 阻燃PE

青岛科技大学新材料重点实验室研究结果表明[9] ,采用复合阻燃剂DBDPE 与Sb2O3对PE 进行改性后,材料的耐点燃时间相差不大,而

热释放速率和有效燃烧热降低很多,对PE 的燃烧初始阶段具有明显阻碍作用,其氧指数增加到28 ,具有良好的阻燃效果。随阻燃剂用量的增加,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,阻燃剂的用量不宜过大。

5.4 阻燃PP

青岛科技大学新材料重点实验室研究结果表明[10] ,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。随阻燃剂用量的增加,材料的缺口冲击强度和拉伸强度有一定程度下降,但刚性增加,熔体流动速率在阻燃剂用量12 %时最大,达到52g/ 10min ,大大高于未加阻燃剂的35 g/ 10min。

5.5 阻燃ABS

孙凌刚等人对DBDPE 协同Sb2O3 阻燃ABS进行了初步研究,DBDPE

添加量占12. 5 % ,DBDPE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 。其它参数未见报道。徐晓楠等人的研究表明,在阻燃ABS 方面,DBDPE 稍逊于DBDPO ,但差距较小。作为阻燃剂生产厂家不能只满足于提供高质量的产品,而应加大对阻燃剂的应用研究,指导用户正确而有效地使用 9

产品,根据用户的要求,设计特定的产品。另外,还应加大阻燃剂的复配技术的应用研究,单一的阻燃剂很难满足愈来愈高的阻燃要求,不但考虑阻燃效果,还要考虑阻燃材料的物理机械性能、对环境的影响及生产成本等因素,以便选择最适宜的阻燃剂品种及配方。

五、 结束语

随着我国国民经济的持续快速发展,合成塑料、橡胶、纤维愈来愈多地应用于人们的生产生活中,特别是我国阻燃法规的不断完善,DBDPE 作为一种阻燃性能优良且应用广泛的环境友好型阻燃剂迎来了一个大的发展机遇。我国是溴素和塑料的生产大国,DBDPE 的出现,一方面为溴素的深加工提供良好的途径,另一方面可降低阻燃塑料的生产成本,增加出口的机会,有利于国民经济的快速发展。

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参考文献：

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[4] 卞宝军. 阻燃剂十溴二苯乙烷的制备与表征[M] . 南京:南京理工大学,2004.

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[8] 李响,杨亮,黄险波,等. 十溴二苯乙烷阻燃PBT[J] .

中国塑料,2005 ,19 (4) :75～77.

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二锑阻燃PE 研究[J] . 现代塑料加工应用,2004 ,16(3) :32～34.

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