溴系阻燃劑六溴環(huán)十二烷的熱穩(wěn)定性研究.pdf

1、六溴環(huán)十二烷(Hexabromocyclododecane，簡(jiǎn)稱HBCD)是聚苯乙烯、聚丙烯等高分子聚合物的高效阻燃劑。它具有溴含量高、阻燃效果好、添加量少等優(yōu)點(diǎn)，但也存在熱穩(wěn)定性較差、分解溫度低等缺點(diǎn)。未經(jīng)穩(wěn)定化的HBCD在150℃左右即開始分解出HBr，對(duì)加工設(shè)備造成腐蝕，使制品著色，而且影響操作環(huán)境，損害工人健康。因此，提高HBCD的分解溫度，改善其熱穩(wěn)定性是非常必要的。
　　本文通過干粉共混法、微膠囊包覆法和金屬羧酸鹽共沉

2、淀法制備了熱穩(wěn)定型HBCD，對(duì)工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，通過熱重儀(TGA)、掃描電鏡(SEM)、X射線光電子能譜(XPS)和紅外光譜(IR)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了分析表征。結(jié)果表明，通過上述三種方法顯著提高了產(chǎn)品的分解溫度，改善了其熱穩(wěn)定性，可以滿足塑料加工要求。
　　本文研究了熱穩(wěn)定劑三氧化二銻和高分子樹脂M的添加量對(duì)HBCD熱穩(wěn)定性的影響;通過HBCD和高分子樹脂M/三氧化二銻復(fù)合熱穩(wěn)定劑共混，可以有效提高HBCD的熱分解溫度，加入量很少的

3、情況下對(duì)HBCD的熱穩(wěn)定作用仍然非常顯著，二者加入量分別為5％時(shí)，分解溫度即可達(dá)到245℃，對(duì)HBCD的機(jī)械性能和溴含量影響不大，又可以有效的降低生產(chǎn)成本。
　　實(shí)驗(yàn)采用Sb2O3和Sb2O5溶膠分別對(duì)阻燃劑HBCD進(jìn)行微膠囊包覆，研究了包覆條件對(duì)微膠囊熱分解溫度的影響。以三氧化二銻為囊材包覆的HBCD最佳工藝條件為:芯壁質(zhì)量比(HBCD/Sb2O3)為10∶2.5;選用Span80/Tween80質(zhì)量比為1∶1的復(fù)合分散劑;反應(yīng)

4、溫度為65℃;包覆時(shí)間為140 min。通過SEM和XPS分析可知微膠囊包覆完全，表面均勻，且熱穩(wěn)定性較好，分解溫度可達(dá)246℃。以Sb2O5溶膠包覆的微膠囊較優(yōu)的工藝條件為:選擇磷酸二氫銨作為穩(wěn)定劑;穩(wěn)定劑的用量為4％(以NaSb(OH)6量計(jì)）;m(HBCD/NaSb(OH)6)為10∶3.0;反應(yīng)溫度為90℃;反應(yīng)時(shí)間是3h;攪拌轉(zhuǎn)速為300 r/min。在此條件下得到的微膠囊，熱穩(wěn)定性較好。
　　實(shí)驗(yàn)采用金屬羧酸鹽共沉淀法

5、對(duì)HBCD進(jìn)行改性，研究了金屬羧酸鹽種類、用量對(duì)分解溫度的影響。HBCD與稀土羧酸鹽或金屬羧酸鹽共沉淀的最佳工藝條件為:羧酸選用四溴鄰苯二甲酸，m(HBCD/LaCl3)為10∶3.0;m(HBCD/AlCl3)為10∶2.0;m(HBCD/MgSO4)為10∶2.5; pH控制在10左右;實(shí)驗(yàn)溫度第一步為95℃，第二步為60℃;以Tween-80為乳化劑，加入量在0.6 g左右。當(dāng)選用硬脂酸代替四溴鄰苯二甲酸時(shí)，m(HBCD/LaCl