八溴醚阻燃剂在聚丙烯中析出的研究

李向梅,杨荣杰 (北京理工大学材料科学与工程学院,北京100081)

摘　要:

用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)/八溴醚粒料,并注塑成片状样品,定量测定了不同PP/八溴醚样品表面上八溴醚析出量随时间的变化,用X-射线电子能谱对样品表面溴的原子浓度做了定性分析,并用扫描电镜直接观
察了样品表面和内部八溴醚的析出情况,初步得到了八溴醚析出的规律。

关键词:八溴醚;阻燃剂;聚丙烯;析出

第18卷　第9期 《中国塑料》2004年9月CHINA PLASTICS  Sep., 2004
 

中图分类号: TQ320.77+3、TQ325.1+4　　文献标识码: B　　文章编号: 1001-9278(2004)09-0077-04

Studies on the Blooming of Flame Retardant Tetrabromobisphenol A Bis(2,3-Dibromopropyl Ether) from Polypropylene

LI Xiang-mei, YANG Rong-jie (School of Materials Science and Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China)

Abstract:

PP granule containing tetrabromobisphenol A bis(2,3-dibromopropyl ether) (TBAB) was prepared using a twin-screw extruder, which was molded to sheet samples. The blooming of TBAB on PP surface was viewed using a scanning electronic microscopy (SEM) and determined quantitatively. The relative atom concentration of bromine on PP surface was analyzed using an X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The kinetics of the TBAB blooming was studied.

Key words:tetrabromobisphenol A bis(2,3-dibromopropyl ether); flame retardant; polypropylene;blooming

八溴醚,全称为四溴双酚A-双(2,3-二溴丙基)醚,简称TBAB,其结构式如下所示:

在聚合物阻燃中,它属于添加型阻燃剂,常被用于聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丁烯和许多聚烯烃共聚物的阻燃。其分子结构中含有脂肪族溴和芳香族溴,阻燃效率高,可承受较高的加工温度,可与上述聚烯烃
熔融共混,并具有适当的热稳定性,价格/效能比较低。用八溴醚阻燃的PP与未阻燃的PP空白样品进行比较时发现,二者的力学性能几乎没有差异[1]。在八溴醚的燃烧产物中,也几乎检测不到致癌物四溴代双苯并二烷(PBDD)及四溴代双苯并呋喃(PBDF)的存在[2,3]。研究表明[4],与传统的阻燃剂十溴二苯醚相比,在达到同样的阻燃级别时,八溴醚的添加量较少。

八溴醚阻燃PP的缺点是易于迁移到PP的表面,而且由于阻燃剂的丢失而降低了PP的阻燃性能。对于电器用的阻燃高聚物,在许多情况下要求相对热指数RTI(Relative Thermal Index)达到一定等级,经过18个月的热老化测试高聚物的物理性能和阻燃性能没有损失。如果阻燃添加剂从聚合物材料中析出,该材料不可能达到所要求的RTI等级。目前,国内外均致力于解决TBAB在PP中析出问题的研究[5~7],但还未能完全解决。关于TBAB在PP中的析出机理,尚未见有研究报道。本文通过定量、定性分析和电镜观察研究了TBAB在PP/TBAB体系的表面析出,以期望为解决TBAB在此体系的析出问题找到途径。

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