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    綠色阻燃劑:助力綠色建材開發及應用

    文章出處: 人氣: 發表時間:2017-02-21 09:07:00

    建筑材料是阻燃劑的一個重要應用領域。以有機保溫材料為例,本身具有易燃的特性,若不添加阻燃劑,根本無法達到相關防火標準的要求,因此阻燃劑是有機保溫材料必須添加的化學助劑。隨著社會節能環保意識的提高,人們越來越重視建材的環保屬性,進而阻燃劑的環保問題備受關注。如何判斷阻燃劑是否環保?阻燃劑的綠色發展方向在哪里?阻燃劑綠色判定的常見誤區是什么?富強阻燃劑對此有以下看法。
     
    綠色阻燃劑:助力綠色建材開發及應用
     
    剛性條件:無毒、低碳、合法
    “無毒”是指阻燃劑的分子結構對環境和人體沒有負面影響。具體而言,阻燃劑不是PBT(持久性、生物累積性、毒性)物質,同時也不是CMR物質,因此對人體沒有致癌、致基因突變和生殖毒性等方面的影響;
    “低碳”是指阻燃劑在整個生命周期對環境的影響小。整個生命周期包括原料提取、生產運輸、產品使用和回收利用。
    “合法”是指阻燃劑要滿足相關法規(包括防火安全法規和化學品監管法規)的要求和產品性能要求。判定阻燃劑的環保性必須從這三個反面同時考量,缺一不可。
     
    發展方向: 聚合型或大分子阻燃劑
    全球范圍內大多數化學品監管法規,如歐盟的REACH法規和美國的《有毒物質控制法案》(TSCA)等都對聚合型結構或大分子化合物豁免,其理由是化合物只有被有機體吸收才會對生態造成不利影響,而平均分子量大于1000g/mol的物質不易完整地被吸收并參與新陳代謝,因而避免了可能帶來的負面影響。相比較而言,小分子阻燃劑容易被有機體吸收,所以存在較高的環保風險。如果對不環保的阻燃劑進行替代,我們應首選大分子阻燃劑而不是小分子阻燃劑,以免造成將來后悔的替代。
     
    例如,六溴環十二烷是建筑用聚苯乙烯保溫材料最常用的阻燃劑。2013年聯合國《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》將其增列到持久性有機污染物(POPs)名單。今年7月2日,全國人大常委會批準增列六溴環十二烷為POPs物質,這意味著我國將對六溴環十二烷進行限用,這將促進六溴環十二烷替代物的使用。其中,大分子、聚合性阻燃劑——丁苯溴化共聚物,具有天生的環保優勢,美國環境保護署(EPA)早在2014年就發布了聚苯乙烯保溫材料用阻燃劑六溴環十二烷替代品的最終報告,就是推薦用丁二烯苯乙烯溴化共聚物,即丁苯溴化共聚物,替代六溴環十二烷。其具有諸多聚合型溴系阻燃劑所具有的優良性能:與高聚物具有良好的相容性,不析出;具有優異的光熱穩定性;不會生成多鹵代二苯并二惡烷及多鹵代二苯并喃;無毒,包括其終端應用產品;流動性良好,工藝適應性良好;對薄壁和復雜制品的成型更容易,有利于縮短成型周期,提高生產效率;可以回收和重復性使用。
     

    綠色阻燃劑:助力綠色建材開發及應用

    是否環保:與其化學結構有關
    有人認為無鹵的阻燃劑就是環保的,含鹵(包括溴、氯)的阻燃劑就是不環保的。這是一種簡單片面的判定,沒有任何科學依據和法規依據,也不符合現實情況。
     
    富強阻燃劑
     
    第一, 從科學角度來講,任何化學品包括阻燃劑在內,是否綠色環保與其具體化學結構有關,而與是否含有某種元素無關。鹵系阻燃劑包括溴系和氯系共有上百種產品,大多數產品都已通過北美和歐盟極為嚴格的風險評估,證明是綠色環保的;只有個別產品證明對人體和環境有較大風險。同樣,無鹵阻燃劑也有很多不同結構產品,其中有些結構已被證明對水生環境有毒或有巨毒,如許多磷酸酯類阻燃劑在歐盟CLP法規項下帶有H400、H410等有毒有害標簽,不被歐洲和北美主要的環保標簽接受。因此,無鹵絕不等同環保,以無鹵作為環保的判定條件沒有科學依據。
     
    第二,國內外尚無任何法規將溴系或氯系阻燃劑作為一個整體進行限用。比如被列入聯合國《斯德哥爾摩公約》POPs名單的溴系阻燃劑有4種,分別是四溴二苯醚和五溴二苯醚、六溴二苯醚和七溴二苯醚、六溴聯苯、六溴環十二烷,而這4種溴系阻燃劑中,只有六溴環十二烷目前仍在生產和使用,其他3種早已淘汰。歐盟的REACH被譽為世界最嚴格的化學品監管法規,其中并沒有對溴系或氯系阻燃劑的歧視或對無鹵阻燃劑的支持,其待評估物質清單CoRAP上既有4種溴/氯系阻燃劑,也有4種無鹵阻燃劑。歐盟RoHS指令限制目錄由最初的6種化學物質增加到目前的10種,但對溴系阻燃劑的限制始終是多溴聯苯和多溴二苯醚。今年1月21日中國發布新版RoHS ——《電器電子產品有害物質限制使用管理辦法》,限制的仍是上一版中的多溴聯苯和多溴二苯醚兩種物質,而非整個鹵系阻燃劑。
     
    第三, 上面提到的丁苯溴化共聚物替代六溴環十二烷的案例有力地證明含鹵阻燃劑可以實現環保。實際上,世界各國正在對六溴環十二烷進行環保替代,而使用溴系阻燃劑者占多數。美國早已實現丁苯溴化共聚物的商業化,廣泛用于六溴環十二烷的替代。歐盟大部分企業在2015年已完成六溴環十二烷的替代,替代品主要是丁苯溴化共聚物。國內目前研制的六溴環十二烷的替代品也是溴系阻燃劑。
     
    綜上所述,綠色阻燃劑應具備無毒、低碳、合法三大條件,大分子量、聚合型阻燃劑是綠色阻燃劑的一個發展方向。阻燃劑是否環保與其化學結構有關,而與是否含有某種元素無關。阻燃行業正在致力于阻燃劑的可持續性發展,全力支持綠色建材的開發和應用。
     
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