| Số: | |
|---|---|
Tetrabromophthalic Anhydrit là chất trung gian hóa học và chất chống cháy brôm đa năng được sử dụng rộng rãi trong nhựa polyester không bão hòa, nhựa epoxy và bọt polyurethane. Được công nhận nhờ hàm lượng brom cao (≈68%) và tính chất phản ứng, nó tích hợp cộng hóa trị với ma trận nhựa—loại bỏ quá trình lọc phụ gia và đảm bảo hiệu suất chống cháy lâu dài. Không giống như chất chống cháy không phản ứng, nó trở thành một phần của cấu trúc hóa học của polyme, tăng cường khả năng tương thích và giảm nguy cơ di chuyển (rất quan trọng đối với các ứng dụng y tế hoặc tiếp xúc với thực phẩm). Với điểm nóng chảy ≈274°C và nhiệt độ phân hủy >300°C , nó duy trì sự ổn định trong quá trình xử lý nhựa (thường là 120–200°C), khiến nó phù hợp cho các ứng dụng như vật liệu tổng hợp gia cố bằng sợi thủy tinh, tấm cách điện và lớp phủ chống cháy. Việc tuân thủ RoHS 2.0 và REACH SVHC giúp mở rộng hơn nữa việc sử dụng nó trên thị trường toàn cầu.
Tetrabromophthalic Anhydrit là chất chống cháy phản ứng—nhóm anhydrit của nó phản ứng với các nhóm hydroxyl hoặc amin trong nhựa (ví dụ: polyester không bão hòa, epoxy) để tạo thành liên kết cộng hóa trị. Sự tích hợp này đảm bảo chất chống cháy trở thành một phần xương sống của polyme, loại bỏ sự rửa trôi hoặc di chuyển ngay cả trong môi trường khắc nghiệt (ví dụ: tiếp xúc với nước, dung môi hoặc nhiệt độ cao). Ví dụ, trong nhựa polyester chưa bão hòa được sử dụng cho thân thuyền, Tetrabromophthalic Anhydrit vẫn liên kết với nền nhựa, duy trì khả năng chống cháy trong toàn bộ tuổi thọ của thân tàu (lên tới 20 năm) mà không cần sử dụng lại.
Với hàm lượng brom ≈68% , Tetrabromophthalic Anhydride mang lại hiệu quả chống cháy mạnh mẽ. Khi được tích hợp vào nhựa, nó giải phóng các gốc brom trong quá trình đốt cháy, làm gián đoạn phản ứng dây chuyền đốt cháy, ngăn chặn sự lan rộng của ngọn lửa và giảm tỏa nhiệt. Điều này cho phép nhựa đạt được xếp hạng chống cháy nghiêm ngặt (ví dụ: UL94 V-0, GB/T 2408-2021) với mức bổ sung thấp tới 10–15% (tùy thuộc vào loại nhựa). Ví dụ, nhựa epoxy chứa 12% Tetrabromophthalic Anhydrit đạt tiêu chuẩn UL94 V-0 (độ dày 1,6mm) và giảm tốc độ giải phóng nhiệt (HRR) xuống 45% (theo ISO 5660-1).
Tetrabromophthalic Anhydride tương thích với hầu hết các hệ thống xử lý nhựa, bao gồm xử lý gốc tự do (đối với polyester không bão hòa) và xử lý amin (đối với epoxies). Nó không ảnh hưởng đến động học đóng rắn—duy trì thời gian tạo gel điển hình của nhựa (ví dụ: 10–30 phút đối với polyester không bão hòa ở 25oC) và mật độ liên kết ngang cuối cùng. Điểm nóng chảy của nó là ≈274oC cao hơn hầu hết nhiệt độ đóng rắn (120–200oC), đảm bảo nó vẫn hòa tan trong nhựa trong quá trình đóng rắn và không kết tinh hoặc tách rời. Khả năng tương thích này đảm bảo hiệu suất nhựa ổn định, với vật liệu tổng hợp được xử lý giữ lại >90% độ bền uốn ban đầu của chúng.
Không giống như các chất chống cháy không phản ứng thường làm giảm độ bền của nhựa, Tetrabromophthalic Anhydrit có thể nâng cao tính chất cơ học của nhựa đã lưu hóa. Cấu trúc thơm cứng của nó giúp cải thiện độ bền uốn của nhựa (lên đến 15% trong nhựa epoxy) và độ ổn định nhiệt (tăng Tg thêm 5–10oC). Ví dụ, vật liệu tổng hợp polyester không bão hòa được gia cố bằng sợi thủy tinh có chứa Tetrabromophthalic Anhydrit thể hiện độ bền uốn ≈350 MPa —cao hơn 10% so với vật liệu tổng hợp có chất chống cháy không phản ứng. Điều này làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng kết cấu như tấm xây dựng và các bộ phận composite của ô tô.
Tetrabromophthalic Anhydrit có độ bay hơi thấp ( áp suất hơi <1 Pa ở 25oC ), ngăn ngừa thất thoát trong quá trình trộn và đóng rắn nhựa. Nó không chứa brom tự do hoặc kim loại nặng (chì, cadmium), tuân thủ RoHS 2.0 (2011/65/EU) và REACH SVHC (không có chất được liệt kê). Khi được sử dụng trong các loại nhựa tiếp xúc với thực phẩm (ví dụ: lớp phủ epoxy cho hộp thực phẩm), nó không thấm vào thực phẩm—đáp ứng các tiêu chuẩn FDA 21 CFR Phần 175.300. Độc tính thấp của nó (LD50 >5.000 mg/kg trong các thử nghiệm qua đường miệng trên chuột) cũng đảm bảo xử lý an toàn trong quá trình sản xuất.
• Số CAS: 632-79-1
• Công thức phân tử: C₈Br₄O₃
• Trọng lượng phân tử: 463,61 g/mol
• Hàm lượng Brom: ≈68% (theo trọng lượng, được xác định thông qua chuẩn độ)
• Ngoại quan: Bột tinh thể màu trắng đến trắng nhạt (độ tinh khiết cao, tạp chất <0,5%)
• Điểm nóng chảy: ≈274oC (phạm vi: 272–276oC, theo tiêu chuẩn ASTM D127)
• Nhiệt độ phân hủy: >300oC (không phân hủy đáng kể dưới 300oC)
• Độ hòa tan: Hòa tan trong axeton, metyl etyl xeton (MEK), và dioxan; không hòa tan trong nước (độ hòa tan <0,1 g/L ở 25oC)
• Kích thước hạt: D50 ≈10–20 μm (tối ưu hóa để hòa tan trong nhựa)
• Mức bổ sung khuyến nghị: 10–15% (nhựa polyester chưa bão hòa); 12–18% (nhựa epoxy)
• Các loại nhựa tương thích: Polyester không bão hòa, epoxy, polyurethane, vinyl ester
• Khả năng tương thích bảo dưỡng: Hoạt động với các chất khởi đầu gốc tự do (ví dụ: benzoyl peroxide) và các chất đóng rắn amin (ví dụ: diethylenetriamine)
Tetrabromophthalic Anhydrit được sử dụng rộng rãi trong nhựa polyester không bão hòa cho vật liệu tổng hợp được gia cố bằng sợi thủy tinh (FRP), bao gồm vỏ thuyền, tấm xây dựng và vỏ điện. Việc thêm 10–12% vào UPR đảm bảo vật liệu tổng hợp FRP đáp ứng UL94 V-0 và GB/T 8624-2012 (cấp B1 cho vật liệu xây dựng). Ví dụ, tấm FRP xây dựng có chứa Tetrabromophthalic Anhydride chống cháy lan trong các tòa nhà thương mại, tuân thủ các quy định về phòng cháy và giảm chi phí bảo hiểm cho chủ sở hữu tòa nhà.
Trong nhựa epoxy, nó được sử dụng để sản xuất các tấm điện (ví dụ, chất nền PCB), lớp phủ chống cháy và hệ thống kết dính. Tấm epoxy với 12–15% Tetrabromophthalic Anhydrit đạt UL94 V-0 và đáp ứng IEC 61249-2-21 (tiêu chuẩn chống cháy cho PCB). Ví dụ, chất nền PCB được làm từ hỗn hợp epoxy này được sử dụng trong các thiết bị điện cao áp (ví dụ: máy biến áp), trong đó khả năng chống cháy và cách điện là rất quan trọng.
Tetrabromophthalic Anhydride được tích hợp vào bọt polyurethane cứng được sử dụng để cách nhiệt xây dựng và đệm ghế ô tô. Bản chất phản ứng của nó đảm bảo khả năng chống cháy là vĩnh viễn—không giống như các chất chống cháy phụ gia bị trôi đi theo thời gian. Bọt cách nhiệt cứng với 15% Tetrabromophthalic Anhydride đáp ứng tiêu chuẩn ASTM E84 (chỉ số chống cháy loại A) dùng cách nhiệt cho tòa nhà, giảm nguy cơ cháy lan trên tường và mái nhà. Trong đệm ghế ô tô, nó tuân thủ FMVSS 302, đảm bảo bọt tự dập tắt trong vòng 10 giây sau khi đánh lửa.
Nó được sử dụng trong các lớp phủ chống cháy có đặc tính trương nở và không có đặc tính chống cháy cho kết cấu thép, gỗ và bê tông. Khi được thêm vào công thức lớp phủ (10–18%), nó giúp tăng cường khả năng ngăn chặn ngọn lửa và giảm phát thải khói. Ví dụ, lớp phủ dầm thép có chứa Tetrabromophthalic Anhydride bảo vệ dầm khỏi nhiệt độ cao trong khi hỏa hoạn (duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc trong tối đa 2 giờ), tuân thủ các quy chuẩn xây dựng dành cho kết cấu cao tầng. Lớp phủ gỗ với chất chống cháy này cũng ngăn chặn quá trình cháy gỗ, khiến chúng phù hợp với đồ nội thất thương mại và nội thất tòa nhà công cộng.
