| Số: | |
|---|---|
Tribromoneopentyl Alcohol (Brominated R-324) là chất trung gian hóa học và chất chống cháy brôm phản ứng với hàm lượng brom ≈70% và khả năng phản ứng nhóm hydroxyl (-OH) . Không giống như chất chống cháy phụ gia, nó liên kết cộng hóa trị với ma trận nhựa (ví dụ: polyester không bão hòa, polyurethane) thông qua nhóm hydroxyl—đảm bảo khả năng chống cháy vĩnh viễn, không di chuyển và khả năng tương thích tuyệt vời. Với điểm nóng chảy ≈100oC và khả năng hòa tan trong các dung môi hữu cơ thông thường, rất dễ tích hợp vào quá trình tổng hợp hoặc tạo công thức nhựa. Nhiệt độ phân hủy của nó >260oC duy trì sự ổn định trong quá trình đóng rắn nhựa (thường là 120–200oC), khiến nó phù hợp với vật liệu tổng hợp được gia cố bằng sợi thủy tinh (FRP), lớp phủ và hệ thống kết dính. Tuân thủ RoHS 2.0 và REACH SVHC, nó được sử dụng rộng rãi trong vật liệu xây dựng, vật liệu tổng hợp ô tô và tấm nhựa điện trong đó an toàn cháy lâu dài là rất quan trọng.
Nhóm hydroxyl (-OH) của Brominated R-324 phản ứng với các nhóm isocyanate (trong polyurethane) hoặc carboxyl (trong polyester không bão hòa), tạo thành liên kết cộng hóa trị với ma trận nhựa. Sự tích hợp này làm cho nó trở thành một phần xương sống của polyme, loại bỏ sự di chuyển, rửa trôi hoặc nở hoa—ngay cả trong môi trường khắc nghiệt (ví dụ: ngâm trong nước, nhiệt độ cao). Ví dụ, trong nhựa polyester chưa bão hòa, nó đồng trùng hợp với anhydrit maleic và glycol, đảm bảo brom vẫn được liên kết trong toàn bộ tuổi thọ của hỗn hợp (lên đến 20 năm). Tính lâu dài này rất quan trọng đối với các sản phẩm như thân thuyền và các tấm FRP xây dựng phải đối mặt với việc tiếp xúc lâu dài với độ ẩm.
Với hàm lượng brom ≈70% , R-324 Brominated mang lại khả năng ngăn chặn ngọn lửa mạnh mẽ. Khi liên kết với nhựa, nó giải phóng các gốc brom trong quá trình đốt cháy làm gián đoạn chuỗi đốt, trong khi cấu trúc phân tử phân nhánh (xương sống neopentyl) giúp tăng cường sự hình thành than. Tác động kép này cho phép FRP polyester không bão hòa đạt được UL94 V-0 (1,6mm) với mức bổ sung thấp tới 8–10%, so với 15% của chất phụ gia chống cháy. Ví dụ, thân thuyền FRP có 9% Brominated R-324 chống cháy do tràn xăng và đáp ứng Nghị quyết IMO A.653(16) (tiêu chuẩn an toàn cháy nổ hàng hải).
Với điểm nóng chảy ≈100oC (dễ tan chảy trong tổng hợp nhựa) và khả năng hòa tan trong các dung môi như axeton, MEK và ethylene glycol, Brominated R-324 tích hợp hoàn toàn vào sản xuất nhựa. Nó có thể được thêm vào trong quá trình tổng hợp polyester polyol (đối với polyurethane) hoặc trộn monome polyester không bão hòa, không yêu cầu các bước xử lý bổ sung. Không giống như các chất chống cháy phụ gia rắn có thể gây ra sự kết tụ, độ hòa tan của nó đảm bảo sự phân bố đồng đều brom trong nhựa—loại bỏ các điểm yếu trong khả năng chống cháy. Ví dụ, trong quá trình tổng hợp bọt polyurethane, nó được trộn với các thành phần polyol ở 80oC, tạo thành dung dịch đồng nhất duy trì cấu trúc tế bào của bọt.
Xương sống neopentyl của Brominated R-324 (cấu trúc phân nhánh, bị cản trở về mặt không gian) cải thiện các tính chất nhiệt và cơ học của nhựa được xử lý. Nhựa polyester không bão hòa chứa 10% Brominated R-324 có nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh (Tg) là ≈110oC (cao hơn 10oC so với nhựa nguyên chất) và độ bền uốn ≈180 MPa (cao hơn 5%), nâng cao độ bền cho các ứng dụng kết cấu. Trong lớp phủ polyurethane, nó làm tăng khả năng chống trầy xước (độ cứng của bút chì ≈2H) và khả năng kháng hóa chất đối với dung môi (ví dụ xylene), làm cho lớp phủ phù hợp với môi trường công nghiệp.
R-324 được brom hóa có độc tính thấp (LD50 >5.000 mg/kg trong các thử nghiệm qua đường miệng trên chuột) và thải ra khí độc ở mức tối thiểu trong quá trình đốt cháy— <30 ppm HBr (theo ASTM D635-14) so với 80 ppm đối với chất chống cháy bổ sung brôm. Nó tuân thủ RoHS 2.0 (không có PBDE, PBB) và REACH SVHC (không có chất được liệt kê), đảm bảo khả năng tiếp cận thị trường toàn cầu. Độ bay hơi thấp của nó ( áp suất hơi <0,01 Pa ở 25oC ) cũng ngăn cản sự tiếp xúc của công nhân trong quá trình trộn và đóng rắn nhựa.
• Số CAS: 36483-62-2
• Công thức phân tử: C₅H₉Br₃O
• Trọng lượng phân tử: 324,84 g/mol (đảm bảo mật độ brom cao trên mỗi phân tử)
• Hàm lượng Brom: ≈70% (theo trọng lượng, qua chuẩn độ)
• Nhóm chức năng: Hydroxyl (-OH) (vị trí phản ứng tạo liên kết nhựa)
• Ngoại quan: Chất rắn kết tinh màu trắng (độ tinh khiết cao, tạp chất <0,5%)
• Điểm nóng chảy: ≈100oC (phạm vi: 98–102oC, theo tiêu chuẩn ASTM D127)
• Nhiệt độ phân hủy: >260oC (giảm 5% trọng lượng, TGA dưới N₂ ở 10oC/phút)
• Độ hòa tan: Hòa tan trong axeton (200 g/L), MEK (180 g/L), ethylene glycol (50 g/L); không tan trong nước (<1 g/L ở 25oC)
• Kích thước hạt: D50 ≈50–100 μm (dễ hòa tan trong dung môi)
• Mức bổ sung khuyến nghị: 8–10% (polyester chưa bão hòa FRP, UL94 V-0); 10–12% (bọt polyurethane, UL94 HF-1); 9–11% (keo epoxy, UL94 V-0)
• Khả năng tương thích phản ứng: Phản ứng với isocyanate (PU), nhóm carboxyl (polyester không bão hòa) và epoxit (nhựa epoxy)
• Nhiệt độ xử lý: 80–120oC (để hòa tan trong nhựa; ổn định đến 200oC trong quá trình đóng rắn)
R-324 được brom hóa là thành phần chính trong vật liệu tổng hợp polyester FRP không bão hòa dùng làm vỏ thuyền, tấm xây dựng và vỏ điện. Thêm 8–9% trong quá trình tổng hợp nhựa cho phép thân thuyền FRP đáp ứng IMO A.653(16) (an toàn cháy nổ hàng hải) và chống cháy xăng. Để xây dựng các tấm FRP (ví dụ: tấm tường bên ngoài), nó đạt GB/T 8624-2012 (cấp B1) và chịu được lão hóa do tia cực tím (1.000 giờ thử nghiệm hồ quang xenon) mà không làm mất khả năng chống cháy. Trong vỏ điện, FRP với 10% Brominated R-324 đáp ứng UL94 V-0 và mang lại khả năng cách điện (điện trở suất thể tích >10¹⁴ Ω·cm).
Trong polyurethane, nó được sử dụng trong vật liệu cách nhiệt bằng bọt cứng (xây dựng, làm lạnh) và bọt dẻo (đệm ghế ô tô). Bọt cứng với 11% Brominated R-324 đáp ứng tiêu chuẩn ASTM E84 (xếp hạng chống cháy loại A) và có độ dẫn nhiệt ≈0,023 W/(m·K) , duy trì hiệu quả cách nhiệt. Đối với đệm ghế xốp mềm ô tô, nó đạt tiêu chuẩn FMVSS 302 và vẫn giữ được sự thoải mái (độ lệch lực lõm ≈300 N) đồng thời ngăn chặn cháy lan. Trong lớp phủ polyurethane (ví dụ: lớp phủ sàn công nghiệp), nó mang lại khả năng chống cháy và chống trầy xước, thích hợp cho các nhà máy, nhà kho.
Chất kết dính epoxy cho các bộ phận điện (ví dụ: liên kết PCB) sử dụng Brominated R-324 để chống cháy. Chất kết dính chứa 10% chất chống cháy này đạt UL94 V-0 và có độ bền cắt ≈15 MPa (trên nền nhôm), đảm bảo liên kết chắc chắn. Trong các tấm epoxy (chất nền PCB), nó cho phép tuân thủ tiêu chuẩn IEC 61249-2-21 và cải thiện Tg lên ≈130oC , phù hợp với các ứng dụng PCB ở nhiệt độ cao (ví dụ: trình điều khiển đèn LED).
Là một chất trung gian hóa học, Brominated R-324 được sử dụng để tổng hợp các monome chống cháy khác (ví dụ: tribromoneopentyl acrylate, tribromoneopentyl phosphate). Các monome này được tích hợp vào các polyme đặc biệt (ví dụ: acrylic, polycarbonat) cho các ứng dụng hiệu suất cao như vật liệu tổng hợp hàng không vũ trụ và nhựa chống cháy trong suốt. Ví dụ, tribromoneopentyl acrylate được tổng hợp từ Brominated R-324 được sử dụng trong lớp phủ acrylic cho nội thất máy bay, đáp ứng tiêu chuẩn ngọn lửa FAR 25.853.
