| Số: | |
|---|---|
Tris-Tribromoneopenthyl Phosphate (TTBNP) là chất chống cháy tổng hợp halogen-phốt pho kết hợp tác dụng ngăn chặn ngọn lửa của brom và phốt pho—mang lại khả năng an toàn cháy nổ vượt trội ở mức bổ sung thấp hơn. Với tổng hàm lượng halogen (brom) là ≈68% và hàm lượng phốt pho là ≈4,5% , nó thể hiện cả cơ chế chống cháy ở pha khí (gốc brom) và pha ngưng tụ (cháy phốt pho), khiến nó trở nên lý tưởng cho bọt polyurethane, nhựa epoxy và PVC. Không giống như chất chống cháy cơ chế đơn, nó giảm phát thải khói tới 50% (theo GB/T 8627-2017) và giảm thiểu thải khí độc trong quá trình đốt. Độ nhớt thấp (≈300 mPa·s ở 25°C) đảm bảo dễ dàng trộn với nhựa lỏng, đồng thời tuân thủ RoHS 2.0 và REACH SVHC giúp mở rộng phạm vi sử dụng của nó trên thị trường toàn cầu. Nó được ứng dụng rộng rãi trong xốp nội thất, vật liệu cách điện và đệm ghế ô tô.
Sự kết hợp độc đáo của TTBNP giữa ≈68% brom và ≈4,5% phốt pho tạo ra hiệu ứng tổng hợp vượt trội hơn các chất chống cháy halogen đơn hoặc phốt pho đơn. Các gốc brom làm gián đoạn phản ứng dây chuyền đốt cháy trong pha khí, trong khi phốt pho thúc đẩy sự hình thành than trong pha ngưng tụ - tạo thành một lớp bảo vệ ngăn chặn nhiệt và oxy. Cơ chế kép này cho phép bọt polyurethane đạt được xếp hạng UL94 HF-1 (ngọn lửa ngang) với mức bổ sung thấp tới 8–10%, so với 15–20% đối với chất làm chậm cháy brôm đơn. Ví dụ, bọt polyurethane dẻo với 9% TTBNP tự dập tắt trong vòng 3 giây và có mật độ khói (Ds, tối đa) <100 (theo tiêu chuẩn ASTM E662), thích hợp cho các ứng dụng nội thất và nệm.
Ưu điểm chính về môi trường là khả năng giảm khói và thải khí độc trong quá trình đốt. Thử nghiệm trên GB/T 8627-2017 cho thấy nó làm giảm mật độ khói xuống 50% và lượng phát thải hydro bromua (HBr) xuống 40% so với chất chống cháy brôm truyền thống (ví dụ: decabromodiphenyl oxit). Điều này khiến nó trở nên lý tưởng cho các không gian kín như cabin máy bay, nội thất xe lửa và các tòa nhà dân cư—nơi hít phải khói là nguyên nhân hàng đầu gây thương tích liên quan đến hỏa hoạn. Ví dụ, lớp phủ nhựa epoxy với TTBNP phát ra <50 ppm HBr trong quá trình đốt cháy, tuân thủ các tiêu chuẩn hàng không vũ trụ (ví dụ: FAR 25.853) về giới hạn khí độc.
Với độ nhớt ≈300 mPa·s ở 25oC và trạng thái lỏng ở nhiệt độ phòng, TTBNP trộn đều với các loại nhựa lỏng như prepolyme polyurethane, nhựa epoxy và plastisol PVC. Nó không yêu cầu nấu chảy hoặc nghiền, đơn giản hóa công thức và giảm thời gian sản xuất. Không giống như các chất chống cháy rắn có thể lắng đọng trong nhựa lỏng, TTBNP vẫn ổn định trong dung dịch lên đến 6 tháng (ở 25oC), đảm bảo hiệu suất chống cháy ổn định qua các lô. Ví dụ, trong sản xuất bọt polyurethane hai thành phần, TTBNP dễ dàng được pha trộn với các thành phần polyol, duy trì tỷ lệ giãn nở và cấu trúc tế bào của bọt.
TTBNP có ảnh hưởng tối thiểu đến các tính chất cơ lý của vật liệu cơ bản. Bọt polyurethane linh hoạt với 10% TTBNP giữ lại >95% độ bền kéo ban đầu ( ≈180 kPa ) và độ giãn dài khi đứt ( ≈300% ), đảm bảo sự thoải mái và độ bền cho đệm đồ nội thất. Trong nhựa epoxy, nó làm tăng nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh (Tg) lên 2–3oC (đến ≈125oC) thay vì giảm nhiệt độ này—cải thiện độ ổn định nhiệt cho các ứng dụng cách điện. Độ bay hơi thấp của nó ( áp suất hơi <0,1 Pa ở 25oC ) cũng ngăn ngừa sự co ngót hoặc giảm trọng lượng của vật liệu trong quá trình lão hóa.
TTBNP tuân thủ RoHS 2.0 (2011/65/EU), REACH SVHC (không có chất được liệt kê) và Dự luật 65 của California. Nó không chứa PBDE, PBB hoặc kim loại nặng, loại bỏ các rào cản thương mại đối với xuất khẩu sang EU và Bắc Mỹ. Nó cũng thể hiện khả năng chống thủy phân tuyệt vời—giảm trọng lượng <0,5% sau 1.000 giờ trong nước 50oC—đảm bảo hiệu suất chống cháy lâu dài trong môi trường ẩm ướt (ví dụ: nội thất phòng tắm, bọt biển).
| Loại | Thông số kỹ thuật |
| Định danh hóa học | Số CAS: 19186-97-1 |
| Công thức phân tử: C₁₅H₂₄Br₉O₄P | |
| Trọng lượng phân tử: 1018,63 g/mol | |
| Hàm lượng Brom: ≈68% (theo trọng lượng, thông qua chuẩn độ) | |
| Hàm lượng phốt pho: ≈4,5% (theo trọng lượng, thông qua ICP-MS) | |
| Tính chất vật lý và nhiệt | Xuất hiện: Chất lỏng trong suốt không màu đến màu vàng nhạt (không có cặn, độ tinh khiết cao) |
| Độ nhớt: ≈300 mPa·s ở 25oC (theo tiêu chuẩn ASTM D445) | |
| Điểm sôi: >350oC (ở 1 atm, không sôi dưới mức phân hủy) | |
| Nhiệt độ phân hủy: >280oC (nhiệt độ giảm cân 5%, TGA dưới N₂) | |
| Điểm chớp cháy: ≈280oC (cốc kín, theo tiêu chuẩn ASTM D93) | |
| Độ hòa tan trong nước: <0,1 g/L ở 25oC (không hòa tan) |
• Mức bổ sung khuyến nghị: 8–10% (bọt polyurethane, UL94 HF-1); 10–12% (nhựa epoxy, UL94 V-0); 12–15% (PVC, UL94 V-0)
• Các loại nhựa tương thích: Polyurethane (bọt dẻo/cứng), epoxy, PVC, polyester không bão hòa
• Phương pháp trộn: Trộn trực tiếp với nhựa lỏng; không cần thêm dung môi
TTBNP được sử dụng rộng rãi trong các loại bọt polyurethane dẻo dùng làm đệm nội thất, lõi nệm và đệm ghế ô tô. Việc thêm 8–9% TTBNP giúp bọt đáp ứng CAL 117 (tiêu chuẩn về tính dễ cháy của đồ nội thất California) và BS 5852 (tiêu chuẩn an toàn cháy nổ cho nệm của Vương quốc Anh). Ví dụ, bọt đệm có 9% TTBNP có khả năng chống cháy từ thuốc lá và ngọn lửa trần, giảm nguy cơ cháy ở khu dân cư. Tác động thấp đến độ mềm của bọt (độ lệch lực lõm ≈350 N) đảm bảo sự thoải mái cho người dùng.
Trong nhựa epoxy, nó được sử dụng cho các tấm điện (chất nền PCB), hợp chất làm bầu và cách điện máy biến áp. Tấm Epoxy laminate với 10% TTBNP đạt UL94 V-0 (1.6mm) và đạt tiêu chuẩn IEC 61249-2-21 (tiêu chuẩn PCB chống cháy). Đối với hợp chất bầu máy biến áp, nó tăng cường khả năng cách điện (điện trở suất >10¹⁴ Ω·cm) đồng thời cung cấp khả năng chống cháy—rất quan trọng đối với thiết bị điện cao áp. Khả năng tăng Tg của nó cũng đảm bảo hợp chất bầu giữ được sự ổn định ở nhiệt độ cao (lên tới 120oC).
Bọt polyurethane cứng để làm tấm cách nhiệt và làm lạnh trong tòa nhà được hưởng lợi từ khả năng chống cháy của TTBNP. Thêm 10–12% TTBNP đáp ứng tiêu chuẩn ASTM E84 (xếp hạng chống cháy Loại A) để cách nhiệt tòa nhà, với độ dẫn nhiệt ≈0,022 W/(m·K) —duy trì hiệu quả cách nhiệt của bọt. Đối với các tấm làm lạnh (ví dụ: trong tủ đông), nó chống lại quá trình thủy phân và nhiệt độ thấp (–40oC), đảm bảo hiệu suất lâu dài mà không làm mất khả năng chống cháy.
Trong PVC, TTBNP được sử dụng trong nhựa dẻo làm lớp phủ sàn, dây cách điện và tấm tường. Thảm trải sàn PVC 12% TTBNP đáp ứng EN 13501-1 (cấp Bfl-s1), chống cháy lan và giảm khói thải trong các tòa nhà thương mại. Đối với cách điện bằng dây PVC, nó cho phép tuân thủ tiêu chuẩn UL 1581, ngăn ngừa cháy lan dọc theo cáp trong trung tâm dữ liệu và hệ thống dây điện dân dụng. Khả năng tương thích của nó với chất làm dẻo PVC cũng đảm bảo lớp cách nhiệt duy trì được tính linh hoạt (độ cứng Shore A ≈70) theo thời gian.
Nó kết hợp brom (≈68%) và phốt pho (≈4,5%) để ức chế ngọn lửa ở pha khí và pha ngưng tụ tổng hợp.
Nó phù hợp cho bọt polyurethane, nhựa epoxy, PVC và polyester không bão hòa.
Có, nó làm giảm mật độ khói 50% và lượng phát thải HBr 40% so với chất chống cháy brôm truyền thống.
Nó là chất lỏng trong suốt không màu đến màu vàng nhạt có độ nhớt thấp (≈300 mPa·s ở 25oC) để dễ trộn.
