間歇操作安全風(fēng)險較大。2微通道反應(yīng)器合成的優(yōu)勢微通道反應(yīng)器具有良好的傳質(zhì)、傳熱效果,能夠?qū)崿F(xiàn)全自動的進(jìn)出料控制,多種耐腐蝕材質(zhì)可供選擇。鑒于以上微通道反應(yīng)器的特性,可實現(xiàn)溴化聚苯乙烯的連續(xù)化生產(chǎn),減少溴化劑和催化劑的使用量,更好改善工作環(huán)境,提高生產(chǎn)安全性和效率。本文采用聚苯乙烯為原料,氯化溴為溴化劑,以氯化物為催化劑合成溴化聚苯乙烯,以收率、色澤、溴含量為主要考察指標(biāo),研究了反應(yīng)溫度、物料配比、催化劑用量等因素對反應(yīng)的影響,確定了制備溴化聚苯乙烯的比較好工藝條件。圖1為溴化聚苯乙烯合成工藝路線。圖1溴化聚苯乙烯合成工藝路線3實驗部分實驗原料聚苯乙烯(PS)、氯化溴(自制)、濃鹽酸、濃硫酸、氫氧化鈉(CP級)、二氯乙烷(CP級)。實驗設(shè)備生產(chǎn)碳化硅微通道反應(yīng)器、四氟及316L金屬進(jìn)料泵、冷熱一體機(jī)。分析檢測方法熱失重分析(TGA)、核磁共振波譜(NMR)、分子量及分布檢測(GPC)、熔點測試、微量水分測試。實驗流程搭建實驗裝置,無水乙醇清洗進(jìn)料系統(tǒng)和反應(yīng)系統(tǒng),然后用脫水1,2-二氯乙烷清洗反應(yīng)器。稱量一定量的聚苯乙烯,加入脫水的1,2-二氯乙烷,加熱攪拌溶解,溶解后降溫至10~15℃,備用。整個合成過程主要反應(yīng)涉及到溴化這一步,溴化可采用液溴在催化劑作用下溴化,也可采用先合成,再進(jìn)行溴化。溫州溴化聚苯乙烯bps
溴化聚苯乙烯用途,在可燃材料中加入阻燃劑后,阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層,隔絕氧氣,具有隔熱、隔氧、阻止可燃?xì)怏w向外逸出的作用,從而達(dá)到阻燃目的。如有機(jī)阻磷類阻燃劑受熱時能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)更趨穩(wěn)定的交聯(lián)狀固體物質(zhì)或碳化層。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進(jìn)一步熱解,另一方面能阻止其內(nèi)部的熱分解產(chǎn)生物進(jìn)入氣相參與燃燒過程。抑制鏈反應(yīng)根據(jù)燃燒的鏈反應(yīng)理論,維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區(qū),捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基,從而阻止火焰的傳播,使燃燒區(qū)的火焰密度下降,終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。當(dāng)聚合物受熱分解時,阻燃劑也同時揮發(fā)出來。此時含鹵阻燃劑與熱分解產(chǎn)物同時處于氣相燃燒區(qū),阻燃劑便能夠捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基,從而阻止火焰的傳播,使燃燒區(qū)的火焰密度下降,終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。 無錫低價溴化聚苯乙烯一般來講有機(jī)阻燃具有很好的親和力,在塑料中,溴系阻燃劑在有機(jī)阻燃體系中占據(jù) 優(yōu)勢。
阻燃劑在使用過程中常見的問題PP高效阻燃劑是新型含Br(溴)、p(磷)、N(氮)等元素的反應(yīng)型阻燃劑,其阻燃效果好,溴含量低(幾乎能達(dá)到無鹵要求)。1.為什么不同的PP加入相同的份數(shù)阻燃劑存在有差別的阻燃效率?答:由于阻燃劑分解溫度在260度左右,而PP分解溫度在227-247度左右;而PE分解溫度在335-450度左右,所以PP和阻燃劑之間匹配度更高導(dǎo)致其速率高。?PP阻燃劑是粉劑,需要與其他劑進(jìn)行配合使用。而PP阻燃母粒,是已經(jīng)配方好的母粒,可直接使用。3.為什么某些P-N系阻燃劑擠出過水槽的時候條子容易沾水?答:由于阻燃劑水溶性比較好。溫度高的條子接觸到水槽時候粉體容易被析出。4.為什么有一些用P-N系阻燃生產(chǎn)的PP放置一段時間后外表有油狀物或者粉狀物析出?碳源、酸源、氣源是組成了阻燃劑的主要成分。加工的時候由于。外力的作用粉體會分散開來,時間一久。由于分子是不斷運動的,所以極性不同的物質(zhì)會慢慢分離開來,從而導(dǎo)致粉體會從內(nèi)部析出來,導(dǎo)致外表有有油狀物或者粉狀物析出。
雖然該合成方法存在諸多優(yōu)點,但是較主要問題在于,溴化劑在聚苯乙烯的苯環(huán)上發(fā)生親電取代的同時,也會在主鏈上發(fā)生少量的自由基取代。以Pyro-Chek68PB為例,主鏈鹵代量(以HBr計)可達(dá)5000~6000ppm。主鏈上的鹵代,不僅對產(chǎn)品的顏色產(chǎn)生不良影響,而且會極大的降低產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性。由于脂肪族碳-鹵鍵的鍵能比較低,加熱到200℃左右就會發(fā)生斷裂,使得溴化聚苯乙烯在材料的加工溫度前期或中期發(fā)生分解,釋放出鹵化氫氣體,給材料原有性能帶來損害,對加工設(shè)備造成腐蝕。而且在材料的加工過程中,即使很少量的主鏈鹵代也會導(dǎo)致材料嚴(yán)重變色,這將更好限制溴化聚苯乙烯的應(yīng)用范圍。因為溴化聚苯乙烯作為一種添加劑,它的顏色會影響被阻燃材料的顏色。阻燃劑顏色越淺,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品顏色范圍可以越寬;如果阻燃劑的顏色深,那么就難以得到淺顏色的制品。因此阻燃劑的生產(chǎn)商們希望阻燃劑的顏色越淺越好,這樣就可以得到更多顏色的產(chǎn)品。BPS具有與材料相容性好,無析出,不起霜,電性能好,對材料力學(xué)性能影響小,價格低等優(yōu)點。
阻燃劑的作用機(jī)理比較復(fù)雜, 尚未十分明了。一般認(rèn)為, 鹵素化合物遇火受熱發(fā)生分解反應(yīng), 分解出的鹵素離子與高分子化合物反應(yīng)產(chǎn)生鹵化氫。后者與高分子化合物燃燒過程中大量增殖的活潑羥基游離基 (HO·)反應(yīng),使其濃度降低,燃燒速度減慢,直到火焰熄滅。鹵素中,溴的阻燃作用比氯大。含磷阻燃劑的作用在于它們?nèi)紵龝r形成偏磷酸, 偏磷酸聚合成非常穩(wěn)定的多聚態(tài), 成為塑料的保護(hù)層而將氧隔絕。 [1] 阻燃劑是通過若干機(jī)理發(fā)揮其阻燃作用的,如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等。多數(shù)阻燃劑是通過若干機(jī)理共同作用達(dá)到阻燃目的。在阻燃劑性能以及各方面的約束條件下,溴系阻燃劑的用量較多,是目前產(chǎn)量較大的有機(jī)阻燃劑。無錫溴化聚苯乙烯參考價格
溴系阻燃劑在高分子材質(zhì)方面的運用比較多也是比較好的。溫州溴化聚苯乙烯bps
為能夠增加高分子材料耐燃性的物質(zhì),主要用于高分子材料如塑料,橡膠、纖維等,而這些材料大多數(shù)是可以燃燒的。特別是塑料,要將其應(yīng)用在交通運輸、建筑、電工器材、航空、宇宙飛行等方面,就迫切需要解決其耐燃燒問題。阻燃劑的使用一般應(yīng)具備以下幾個條件:不降低高分子材料的物性,如耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、電氣性能;分解溫度不應(yīng)太高,但在加工溫度下又不能分解;耐久性好;耐候性好;價廉。[1]一般來講有機(jī)阻燃具有很好的親和力,在塑料中,溴系阻燃劑在有機(jī)阻燃體系中占據(jù)優(yōu)勢,雖然在環(huán)保問題上“非議”多端但一直難以有其他阻燃劑體系取代。在非鹵素阻燃劑中紅磷是一種較好的阻燃劑,具有添加量少、阻燃效率高、低煙、低毒、用途等優(yōu)點;紅磷與氫氧化鋁、膨脹性石墨等無機(jī)阻燃劑復(fù)配使用,制成復(fù)合型磷/鎂;磷/鋁;磷/石墨等非鹵阻燃劑,可使用阻燃劑量大幅降低,從而改善塑料制品的加工性能和物理機(jī)械性能。但普通紅磷在空氣中易氧化、吸濕,容易引起粉塵,運輸困難,與高分子材料相溶性差等缺陷,應(yīng)用范圍受到了限制。為彌補這方面不足,可采用了微膠囊包覆工藝,使之成為微膠囊化紅磷。微膠囊化紅磷除克服了紅磷固有的弊端外,并具有高效,低煙,在加工中不產(chǎn)生有毒氣體。 溫州溴化聚苯乙烯bps
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