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中文品名:十溴二苯乙烷
英文品名:Decabromodiphenyl Ethane
CAS號碼:84852-53-9
其他名稱:DBDPE,SAYTEX 8010
十溴二苯乙烷是一種應用廣泛的芳香族溴化阻燃劑,相較于十溴二苯醚,它具備更優(yōu)異的阻燃性、熱穩(wěn)定性和抗紫外線性。而且,其分子結構中不存在醚鍵,這可避免在高溫條件下產(chǎn)生多溴二苯并對二噁英(PBDD)和多溴二苯并呋喃(PBDF)等致癌物質,并且不受《電氣、電子設備中限制使用某些有害物質指令》(RoHS 指令)的限制。
項目 | 指標 |
外觀 | 白色粉末 |
溴含量 | ≥81.5% |
白度 | ≥89 |
水分 | ≤0.1% |
粒徑D50(μm) | ≤3.0 |
熱失重0.1% | ≥320℃ |
熱失重0.5% | ≥350℃ |
熱失重1% | ≥365 |
*所有接觸、使用該材料的人員必須將其作為工業(yè)化學品處理,佩戴防護設備并遵守MSDS中所述的預防措施。
可依據(jù)客戶要求采用25kg編織袋、25公斤牛皮紙袋包裝。儲存在干燥、通風良好的區(qū)域。保持容器密封。遠離熱源、火花和火焰。遠離不相容物質。遵循有關碼垛、捆扎、收縮包裝和/或堆放的倉儲做法。
十溴二苯乙烷廠家解讀:高性能環(huán)保阻燃聚苯乙烯材料制備技術
聚苯乙烯(PS)是應用十分廣泛的通用塑料,擁有透明度高、電絕緣性能好、易于著色、加工流動性優(yōu)異等諸多優(yōu)點,大量用于電器燈罩、設備保護外殼、日用塑料制品等領域。但純聚苯乙烯本身屬于易燃材質,極限氧指數(shù)僅 18%,遇到高溫容易分解,普通改性方案往往會同時犧牲材料的韌性、拉伸強度以及透光性能。十溴二苯乙烷作為環(huán)保溴系阻燃劑,不含醚鍵,燃燒時不會生成二噁英類有毒物質,是聚苯乙烯改性的優(yōu)選原料??孔V的十溴二苯乙烷廠家除了供應粉體原料之外,還會面向下游塑料改性企業(yè)提供配方參考,幫助客戶平衡阻燃等級、力學性能與加工體驗。很多十溴二苯乙烷廠家的技術資料中也會提到,單純添加阻燃粉體容易造成 PS 材質變脆,需要搭配填料、助劑做體系化調整,才能拿到綜合表現(xiàn)理想的成品。
不少改性工廠在做阻燃聚苯乙烯時,只簡單把十溴二苯乙烷和三氧化二銻直接混入 PS 切片擠出,雖然可以達到阻燃 V?0 等級,但材料沖擊強度下降明顯,制品容易開裂,透明度也會大打折扣。如何在實現(xiàn)高阻燃等級的同時,保留聚苯乙烯原有的韌性與透光優(yōu)勢,一直是塑料改性行業(yè)的現(xiàn)實難題。經(jīng)過行業(yè)大量試驗驗證,將經(jīng)過表面活化處理的空心玻璃微珠引入配方,和十溴二苯乙烷、協(xié)效劑復配,能夠很好地化解上述矛盾,這也是現(xiàn)在很多十溴二苯乙烷廠家向客戶推薦的成熟改性思路。
一、傳統(tǒng)阻燃聚苯乙烯改性存在的行業(yè)痛點
阻燃與力學性能難以兼顧直接添加阻燃粉體,PS 基體剛性上升、韌性大幅下滑,夏比沖擊強度降低,注塑成型后的零件容易出現(xiàn)應力開裂,無法用于結構件。即便選用品質穩(wěn)定原料,缺少填料協(xié)同補強時,依然很難平衡阻燃和韌性,很多十溴二苯乙烷廠家都收到過下游客戶反饋這一類問題。
填料與基體相容性差直接投加未處理空心玻璃微珠,微珠和聚苯乙烯樹脂界面結合力弱,混煉過程容易破碎,不僅起不到增韌效果,還會引入大量內部缺陷,進一步拉低拉伸和沖擊性能。
燃燒釋氣效果弱,滅焰效率有限普通配方體系燃燒過程缺少惰性氣體釋放,主要依靠溴?銻氣相抑制燃燒,一旦遇到較厚制件,熄滅火焰的速度不夠理想。
加工與外觀缺陷部分配方加工時氣味大,成品發(fā)黃,透光率損失嚴重,難以用于燈罩、透明保護罩這類對外觀有要求的制品。
二、空心玻璃微珠協(xié)同十溴二苯乙烷的完整改性工藝
整套工藝核心思路是先對空心玻璃微珠做表面改性,再利用天然膠乳進行包覆處理,把三氧化二銻協(xié)效劑粘附在微珠表面,**后和 PS 粉料、十溴二苯乙烷、抗氧劑共混擠出造粒。正規(guī)十溴二苯乙烷廠家供應的粉體粒徑分布合適,更利于在這套體系里面均勻分散。
1. 空心玻璃微珠表面改性選用外徑小于 50μm,內部封存惰性氣體的空心玻璃微珠,壁厚控制 1?2μm。** 350℃高溫烘烤一分鐘,燒掉表面原有浸潤劑;再投入 2% 濃度硅烷偶聯(lián)劑水溶液浸泡 30 分鐘,完成疏水改性之后烘干備用。硅烷處理可以改善無機微珠和高分子樹脂之間的界面結合,避免兩相分離。
2. 天然膠乳包覆處理取用低氨型天然膠乳,加入單硬脂酸甘油酯作為造泡劑,高速攪拌產(chǎn)生氣泡,投入硅烷改性后的空心玻璃微珠,滴加聚二甲基硅氧烷消泡劑低速攪拌 30 分鐘。升溫至 60?70℃讓膠乳粘度下降,減壓脫除水分和揮發(fā)物,體系固含量調整至 55%±5%;隨后冷卻,膠乳粘度回升,微珠懸浮在體系內部,靜置陳化 1?2 天。小粒徑膠乳會粘附到玻璃微珠外壁,吸取上層清液,得到固含量 65%±5% 的物料。
3. 粘附無機協(xié)效阻燃組分把包覆膠乳的空心玻璃微珠撈出,在氮氣保護環(huán)境下使用 600?800 目振動篩進行篩分,用上層膠乳清液反復沖洗 3 次;繼續(xù)搓揉篩分,混入球磨超微三氧化二銻粉末。氮氣置換吹掃,流化床完成干燥。合格成品空心玻璃微珠水中漂浮率需要達到 95% 以上,代表孔洞已經(jīng)被膠乳有效封堵,內部惰性氣體可以穩(wěn)定封存。
4. 共混擠出造粒按照重量配比:聚苯乙烯 100 份、處理后的空心玻璃微珠 9?11 份、十溴二苯乙烷 17 份、三氧化二銻 3 份、抗氧劑 1010 為 0.1 份、抗氧劑 168 為 0.2 份,色粉添加量小于 5 份。全部物料攪拌混合均勻,送入雙螺桿擠出機熔融擠出造粒,得到環(huán)保阻燃聚苯乙烯顆粒。十溴二苯乙烷廠家提示,抗氧劑復配可以抑制加工熱降解,防止顆粒發(fā)黃變色。
三、這套改性配方帶來的產(chǎn)品核心優(yōu)勢
阻燃等級達到 UL94 V?0,燃燒更加**十溴二苯乙烷與三氧化二銻形成經(jīng)典溴?銻協(xié)效阻燃體系;發(fā)生燃燒時,玻璃微珠外層膠乳破裂,孔洞內部封存的惰性氣體大量釋放,和溴銻反應生成的溴化銻揮發(fā)物共同作用,快速排走可燃氣相,熄滅火焰效率顯著提升。材料燃燒不會產(chǎn)生二噁英類有毒物質,制品加工無明顯異味。
力學性能不降反升,韌性得到改善經(jīng)過膠乳包覆改性的空心玻璃微珠和 PS 基體結合緊密,測試數(shù)據(jù)顯示成品拉伸強度優(yōu)于普通 PS,夏比沖擊強度大幅提高,解決普通阻燃 PS 變脆、容易開裂的老大難問題。不少十溴二苯乙烷廠家做配方測試的時候,也參考了該類填料改性思路,用來改善下游客戶制品韌性短板。
保留一定透光性,拓寬應用場景區(qū)別于大量無機填料填充的完全不透明改性塑料,該配方可以維持一定透明度,適配電器燈罩、觀察視窗、儀器保護外殼等對外觀有要求的零部件。
材料輕量化效果好空心玻璃微珠帶來輕量化效果,復合材料密度大約 1.04,相比普通 PS 改性料,同等體積下可以減輕制品重量,降低原料使用成本。
四、實際生產(chǎn)選型注意要點
原料品質把控采購十溴二苯乙烷時優(yōu)先選擇工藝穩(wěn)定的十溴二苯乙烷廠家,關注粉體熱失重、白度、粒徑指標,粒徑過大會影響分散,造成制品表面瑕疵??招牟A⒅樾枰獓栏窆芸赝鈴健⒈诤裰笜?,未經(jīng)過硅烷處理的微珠不要直接投料。
嚴格控制各工序條件玻璃微珠灼燒溫度、膠乳陳化時間、流化床干燥氣氛,都會影響微珠漂浮率。漂浮率不足代表孔洞破損,成品阻燃、增韌效果會明顯下滑。
配比需要根據(jù)實際產(chǎn)品微調文中給出是基準配比,下游工廠需要根據(jù)目標制品厚度、注塑工藝做小試調整,抗氧劑、色粉用量視加工設備情況適度改動。
總結
傳統(tǒng)簡單共混的阻燃聚苯乙烯,很難同時兼顧阻燃等級、韌性、透光性能。通過硅烷改性 + 天然膠乳包覆空心玻璃微珠,和十溴二苯乙烷?三氧化二銻協(xié)效體系復配的工藝,可以實現(xiàn) UL94 V?0 阻燃級別,同時提升拉伸、沖擊性能,還保留部分透光效果,加工氣味低,更加環(huán)保。與靠譜的十溴二苯乙烷廠家配合,選用合格粉體原料,把控填料前處理各個環(huán)節(jié),就可以穩(wěn)定量產(chǎn)高性能阻燃 PS 顆粒,在家電配件、電器防護部件、日用阻燃塑料制品領域具備很高的實用價值。