一种高热稳定性八溴醚的制备方法

摘要

本发明涉及一种高热稳定化八溴醚的制备方法，属于对普通八溴醚通过添加特定热稳定成分获得高热稳定性材料的技术领域；本发明采用特定用量和特定比例的硬脂酸锌/硬脂酸钡或硬脂酸锌/硬脂酸钙复合热稳定助剂，采用特定用量和特定比例的复合抗氧剂，并加入特定品种的偶联剂，采用高速搅拌机高速搅拌共混制备高热稳定性的八溴醚材料，其1％失重温度提高20～30℃。

权利要求

1.一种高热稳定性八溴醚的制备方法，其特征在于通过在八溴醚中按一定比例加入复合热稳定助剂、复合抗氧剂和偶联剂组分并通过高速搅拌机共混的方法来制备；其中所使用的复合热稳定助剂为质量比1∶2～2∶1的硬脂酸锌/硬脂酸钡体系或质量比1∶2～

2∶1硬脂酸锌/硬脂酸钙体系；所使用的复合抗氧剂中抗氧剂1010和抗氧剂168按照质量比1∶4～4∶1配置；所述的一定比例为在100份的八溴醚中加入1～5份复合热稳定助剂、加入0.5-5份复合抗氧剂和0.5～4份偶联剂KH550或KH570中的一种。

说明书

一种高热稳定性八溴醚的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种高热稳定化八溴醚的制备方法，属于对普通八溴醚通过添加特定稳定成分获得高热稳定性材料的技术领域。

背景技术

[0002] 八溴醚的全称是四溴双酚A-双(2，3-二溴丙基)醚，是一种常用溴系阻燃剂，在聚丙烯、聚苯乙烯等材料中添加并与锑化合物复配使用，能够使材料获得优异的阻燃性能。由于八溴醚具有67％以上的溴含量，且熔点在105℃以上，与聚烯烃材料具有良好的相容性。

[0003] 但作为阻燃助剂材料，八溴醚分子在脂肪链上含有八个溴原子，该材料在加工过程中，该溴原子易于与邻近脂肪碳上的氢原子发生溴化氢消除反应，溴化氢产生后将进一步催化八溴醚分子上其他溴碳键的断裂，导致八溴醚热稳定性降低，使添加八溴醚的材料在加工过程中容易过热降解变色，阻碍该材料在更广泛的领域内使用。

[0004] 为了提高八溴醚的热稳定性和分解温度，2006年连云港海水化工申请的专利中涉及了相关工艺方法，其专利名称为环境友好制备高热分解温度八溴醚的方法，专利号CN100398503C。该专利提高八溴醚热稳定性的方法是在制备八溴醚的过程中加入了离子型乳化剂、非离子型乳化剂或两性表面活性剂，并添加了助热稳定剂，包括山梨醇糖、异氰尿酸缩水甘油酯、1，4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯。

[0005] 2009年，合肥工业大学学报第32卷第6期第837-840页报道了一种采用微胶囊包覆的方法改善八溴醚热稳定性的方法。该方法通过三聚氰胺与甲醛反应制得氨基树脂预聚物来包覆八溴醚颗粒，包覆后的八溴醚其初始分解温度从160℃提高到240℃以上。

[0006] 上述方法对于提高八溴醚热稳定性方面工艺复杂，对八溴醚处理成本高。

发明内容

[0007] 为了获得一种简单、高效的八溴醚热稳定化方法，本发明采用硬脂酸盐类化合物，通过吸收八溴醚在加热降解过程中释放的微量溴化氢，防止溴化氢对八溴醚分子的催化降解作用，从而起到对八溴醚分子稳定的作用；并通过添加抗氧剂体系，避免氧自由基的存在诱发溴碳键的断裂，延缓八溴醚降解生成溴化氢。

[0008] 本发明制备热稳定化的八溴醚的过程是将八溴醚、热稳定剂体系、抗氧剂体系、偶联剂等按照一定比例称量，然后加入高速搅拌机在一定温度下高速固相搅拌混合，获得一种热稳定化的八溴醚产物。

[0009] 所用合成原料：四溴双酚A-双(2，3-二溴丙基)醚(纯度＞96％，工业级)、硬脂酸锌(纯度＞98％，工业级)、硬脂酸钙(纯度＞98％，工业级)、硬脂酸钡(纯度＞98％，工业级)，偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(简称KH550)(纯度＞98％，工业级)、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(简称KH570)(纯度＞98％，工业级)，抗氧剂四-[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]-季戊四醇酯(简称抗氧剂1010，纯度＞98％，工业级)、亚磷酸三-(2，4-二叔丁基苯基)酯(简称抗氧剂168，纯度＞98％，工业级)。

[0010] 具体制备方法：

[0011] 复合热稳定助剂的配置：选择硬脂酸钡或硬脂酸钙中的一种与硬脂酸锌按质量比1∶2～2∶1的比例复配(硬脂酸锌/硬脂酸钡，硬脂酸锌/硬脂酸钙)，其中比较好的比例为1∶1，搅拌均匀。

[0012] 复合抗氧剂的配置：将抗氧剂1010和168按照质量比1∶4～4∶1配置抗氧剂体系，其中比较好的比例为1∶2，搅拌混合均匀。

[0013] 高热稳定性八溴醚的制备：称取八溴醚100份，加入配置好的复合热稳定助剂1～5份，加入复合抗氧剂0.5-5份，加入0.5～4份偶联剂KH550或KH570中的一种，加入高速搅拌机高速搅拌均匀，测试八溴醚初始分解温度，原八溴醚的初始分解温度为250～
260℃，高热稳定体系的八溴醚初始分解温度(材料1％热失重)上升20～30℃，达到
270～290℃，获得了具有高热稳定性能的八溴醚材料。

[0014] 本发明采用简单共混的方法制备了高热稳定的八溴醚助剂，避免了前面文献制备高热稳定八溴醚的复杂工艺和方法，简化制备流程具有制备效率高，操作简单等特点；采用复合抗氧剂和复合热稳定助剂联用，首先避免了热氧化作用造成溴碳键断裂，并通过复合热稳定助剂对溴化氢的吸收作用避免八溴醚的加速分解；所制备的八溴醚初始分解温度提高显著，热稳定性能与助剂比例曲线见附图1和附图2。

[0015] 说明书附图

[0016] 附图1硬脂酸锌/硬脂酸钙复合热稳定助剂加入量与八溴醚初始分解温度关系曲线，添加2份质量比2∶1的抗氧剂168∶1010，加入1份偶联剂KH570

[0017] 附图2硬脂酸锌/硬脂酸钡复合热稳定助剂加入量与八溴醚初始分解温度关系曲线，添加2份质量比2∶1的抗氧剂168∶1010，加入1份偶联剂KH570具体实施方式：

[0018] 实施例1称取八溴醚100份，将硬脂酸锌与硬脂酸钡按照质量比1∶1配置3份，抗氧剂168和抗氧剂1010按照2∶1比例配置2份，加入1份偶联剂KH570，放入高速搅拌机中搅拌均匀，测试材料的1％失重的初始分解温度为285℃。

[0019] 实施例2称取八溴醚100份，将硬脂酸锌与硬脂酸钙按照质量比1∶1配置3份，抗氧剂168和抗氧剂1010按照2∶1比例配置2份，加入1份偶联剂KH570，放入高速搅拌机中搅拌均匀，测试材料的1％失重的初始分解温度为288℃。

[0020] 实施例3称取八溴醚100份，将硬脂酸锌与硬脂酸钙按照质量比1∶1配置1份，抗氧剂168和抗氧剂1010按照2∶1比例配置1份，加入1份偶联剂KH550，放入高速搅拌机中搅拌均匀，测试材料的1％失重的初始分解温度为276℃。

[0021] 实施例4称取八溴醚100份，将硬脂酸锌与硬脂酸钡按照质量比1∶1配置4份，抗氧剂168和抗氧剂1010按照2∶1比例配置1份，加入1份偶联剂KH550，放入高速搅拌机中搅拌均匀，测试材料的1％失重的初始分解温度为283℃。

[0022] 实施例5称取八溴醚100份，将硬脂酸锌与硬脂酸钙按照质量比1∶1配置4份，抗氧剂168和抗氧剂1010按照1∶1比例配置2份，加入1份偶联剂KH570，放入高速搅拌机中搅拌均匀，测试材料的1％失重的初始分解温度为285℃。

[0023] 实施例6称取八溴醚100份，将硬脂酸锌与硬脂酸钙按照质量比1∶1配置2份，抗氧剂168和抗氧剂1010按照1∶1比例配置1份，加入1份偶联剂KH570，放入高速搅拌机中搅拌均匀，测试材料的1％失重的初始分解温度为279℃。