背景及概述
四溴苯酐简称TBPA,是一种高含溴量的反应型阻燃剂中间体。它最重要的价值不在于直接添加使用,而在于作为合成其他高效阻燃剂(如四溴酯)和制造本质阻燃聚合物(如阻燃不饱和聚酯、环氧树脂)的关键原料,广泛应用于电子、建筑、交通等对防火安全要求高的领域。但其环境足迹也促使行业寻找更可持续的替代方案。
性质
四溴苯酐熔点274~276℃。淡黄白色粉末,含溴量68. 9%。不溶于水及脂肪烃溶剂,可溶于硝基苯、N,N-=甲基甲酰胺,微溶于丙酮、二甲苯、氯代烃溶剂、二噁烷。
制法
将苯酐溶于发烟硫酸,以碘和铁粉为催化剂,在加热至75℃时加溴,然后提高温度至200℃进行反应,析出粗品后过滤以硫酸洗涤、干燥,制出成品。反应中副产物HBr以水吸收备用。另有将苯酐溶于氯磺酸中,加硫及溴进行反应以制取四溴苯酐的方法,制备方法可参照文献[1]。

图1 四溴苯酐合成反应式
用途
四溴苯酐属于反应型阻燃剂,可以作为聚酯和环氧树脂的添加阻燃剂,也可作为聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯和ABS树脂的电绝缘性改善剂。
安全性
四溴苯酐有毒,大鼠经口LD50≥50mg/kg。能刺激皮肤及黏膜。操作中应穿戴防护用具。采用内衬塑料袋的木桶或铁桶包装。避光、防热。按有毒化学品规定贮运。
热稳定性:四溴苯酐在加工温度下相对稳定,但高温分解时可能产生有毒的溴化氢(HBr)和溴代二噁英等物质。
环境问题:四溴苯酐作为溴系阻燃剂(BFR)的一员,其生产和使用受到一些环保法规(如RoHS、REACH)的限制。主要关注点在于其潜在的生 物累积性、持久性和毒性(PBT)。
趋势:尽管目前在某些领域(如电子行业的FR-4基板)四溴苯酐仍不可替代,但全球研发正朝着无卤阻燃剂(如磷系、氮系、无机氢氧化物等)和环境友好型溴系阻燃剂的方向发展。
参考文献
[1]THE PREPARATION OF p-AMINOAZOBENZENE. [J]Journal of the American Chemical Society, , vol. 40, p. 1416.