化學(xué)式 |
中文品名:溴化苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物
英文品名:Brominated styrene/butadiene block copolymer
CAS號(hào)碼:1195978-93-8
其他名稱:溴化SBS,FR-122P, Emerald Innovation 3000
RX-971 溴化苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物(溴化SBS)是由苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)經(jīng)溴化而制備的一種高分子溴系阻燃劑,具有高分子量、不出霜、高熱穩(wěn)定性、耐遷移性、環(huán)境友好等特點(diǎn),結(jié)構(gòu)與聚苯乙烯有一定的相似性,因而與聚苯乙烯有良好的相容性,作為阻燃劑可替代六溴環(huán)十二烷(HBCD)廣泛應(yīng)用于可發(fā)性聚苯乙烯(EPS)和擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)。
項(xiàng)目 | 指標(biāo) |
外觀 | 白色或類白色粉末 |
溴含量 | 65% |
揮發(fā)份 | 0.3% |
PH | 5.5-7.5 |
*所有接觸、使用該材料的人員必須將其作為工業(yè)化學(xué)品處理,佩戴防護(hù)設(shè)備并遵守MSDS中所述的預(yù)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(chǔ)存在干燥、通風(fēng)良好的區(qū)域。保持容器密封。遠(yuǎn)離熱源、火花和火焰。遠(yuǎn)離不相容物質(zhì)。遵循有關(guān)碼垛、捆扎、收縮包裝和/或堆放的倉(cāng)儲(chǔ)做法。
介紹一種具有高熱穩(wěn)定性的溴化SBS(溴化丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物)的合成方法
背景技術(shù)
由于其優(yōu)異的阻燃性能、成本效益以及對(duì)保護(hù)人類生命、健康和財(cái)產(chǎn)的重要貢獻(xiàn),溴化阻燃劑長(zhǎng)期以來(lái)一直主導(dǎo)著阻燃劑市場(chǎng)。然而,某些溴化阻燃劑在使用過程中引發(fā)的環(huán)境問題已成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。例如,六溴環(huán)十二烷(HBCD)因其生物累積性、對(duì)水生生物的毒性以及在環(huán)境中的持久性,受到廣泛研究和評(píng)估,因此迫切需要開發(fā)一種環(huán)保的新型阻燃劑來(lái)替代HBCD。
溴化SBS作為一種新型環(huán)保溴化阻燃劑,相較于HBCD具有成型加工更為簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。此外,溴化SBS在熔融、成型和發(fā)泡擠出條件下幾乎不發(fā)生熱降解,并具有較高的熱穩(wěn)定性,加工溫度可超過230°C。此外,本發(fā)明生產(chǎn)的阻燃劑具有良好的兼容性,不會(huì)對(duì)添加材料的機(jī)械性能產(chǎn)生不利影響,是HBCD的理想替代品。
概要
介紹了一種具有高熱穩(wěn)定性的溴化SBS的合成方法,該方法生產(chǎn)能耗低,顯著減少了廢副產(chǎn)品的排放,產(chǎn)物具有高溴含量、高產(chǎn)率、良好的熱穩(wěn)定性和潔白的外觀。該產(chǎn)品特別適用于外墻保溫材料、EPS、XPS板材等產(chǎn)品中的阻燃劑。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,采用以下技術(shù)方案:
一種具有高熱穩(wěn)定性的溴化SBS的合成方法,步驟包括:
(1) 將SBS溶解于有機(jī)溶劑中,加入50%過氧化氫溶液,加入催化劑,加熱至35-60°C,并緩慢加入48%氫溴酸。加入完成后,保持溫度2-6小時(shí),冷卻至室溫,靜置分層。
(2) 向步驟(1)所得的下層有機(jī)層中加入過氧化物和堿金屬烷氧化物,加熱至35-60°C,保持1-2小時(shí)以去除雜質(zhì)。用水洗滌有機(jī)層,并用固體氯化鈣干燥。
(3) 向干燥后的有機(jī)層中加入復(fù)合催化劑,然后在5-8°C緩慢加入含有溴氯化物的有機(jī)溶液,并保持溫度在15-20°C。用堿性物質(zhì)中和游離溴,通過水和乳化劑的作用蒸餾溶劑,過濾并干燥,得到溴化SBS產(chǎn)品。
優(yōu)選地,步驟(1)中溶解SBS的有機(jī)溶劑與步驟(3)中含有溴氯化物的有機(jī)溶劑可以是二氯乙烷、氯仿、四氯化碳或甲苯中的任意一種或多種,其質(zhì)量比為10-1:1,溴氯化物與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1:1-10。
優(yōu)選地,步驟(1)中氫溴酸與過氧化氫溶液的質(zhì)量比為4.8-6:1,氫溴酸與SBS的質(zhì)量比為2:1。
優(yōu)選地,步驟(1)中的催化劑包括相轉(zhuǎn)移催化劑和甲基化抑制劑。相轉(zhuǎn)移催化劑可以是四乙基溴化銨、四丁基溴化銨或芐基三乙基氯化銨中的任意一種或多種,其用量為SBS的1wt%-10wt%。甲基化抑制劑可以是四氯化錫或四氯化鈦中的任意一種或兩者,使用量為SBS的0.1wt%-1wt%。
優(yōu)選地,步驟(2)中的過氧化物為過氧化氫,堿金屬烷氧化物為甲醇鈉,兩者用量為SBS的1wt%-5wt%。
優(yōu)選地,步驟(3)中的復(fù)合催化劑由金屬氯化物和碘組成。金屬氯化物可以是四氯化鈦、四氯化錫、三氯化鐵或三氯化銻中的任意一種或多種,金屬氯化物與碘的質(zhì)量比為3:1,復(fù)合催化劑的總用量為SBS的2wt%-5wt%。
優(yōu)選地,步驟(3)中溴氯化物與SBS的質(zhì)量比為1.5-2:1。
優(yōu)選地,步驟(3)中的堿性物質(zhì)可以是硫代硫酸鈉、氫氧化鈉、甲醇鈉、乙醇鈉、亞硫酸鈉、水合肼或氨中的任意一種或多種。
優(yōu)選地,步驟(3)中的乳化劑可以是2%-5%的羥乙基纖維素或聚乙烯醇水溶液中的任意一種或多種。
其有益技術(shù)效果是:利用SBS作為二次溴化反應(yīng)的原料,在相轉(zhuǎn)移催化劑作用下,溴通過過氧化氫與氫溴酸反應(yīng)生成溴,然后溴加成至SBS的雙鍵上。溴氯化物作為溴化劑在復(fù)合催化劑的存在下對(duì)苯環(huán)進(jìn)行定量溴化,提高溴的利用率,確保產(chǎn)品質(zhì)量,反應(yīng)產(chǎn)率超過95%。在脂肪鏈溴化后,通過過氧化物和堿金屬烷氧化物去除雜質(zhì),控制影響產(chǎn)品熱穩(wěn)定性的因素,提升其熱穩(wěn)定性。通過水和乳化劑進(jìn)行蒸餾,形成均相相分離,產(chǎn)物結(jié)晶度高,熱穩(wěn)定性好,分散性更佳更穩(wěn)定。反應(yīng)條件溫和易控,所生產(chǎn)的產(chǎn)品溴含量高,產(chǎn)率高,熱穩(wěn)定性良好,且外觀潔白。生產(chǎn)過程降低了能耗,顯著減少了廢物排放,降低了產(chǎn)品結(jié)晶和廢水處理的能耗成本。