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环保与防火兼顾,溴系阻燃剂大有可为

https://m.biud.com.cn 2015年10月30日12:52 家居装修知识网  

——访溴科学与环境论坛轮值主席史蒂夫

今年7月26日发生的深航ZH9648航班的纵火案仍让人心有余悸。犯罪嫌疑人企图点燃座椅纵火未遂,104名乘客和机组人员得以安全撤离。座椅中使用的 阻燃材料在防火中发挥了重要作用,阻燃剂是幕后英雄。如今,随着塑料等高分子材料在家居环境、公共场所和交通工具中的广泛应用,阻燃剂越来越成为必须添加 的防火助剂。那么阻燃剂未来有哪些发展趋势?溴系阻燃剂在使用中与其他类型的阻燃剂相比,有哪些优势?本刊记者近日对溴科学与环境论坛(BSEF)轮值主 席史蒂夫先生进行了独家专访。

周刊:史蒂夫先生,您好!您能简单介绍一下BSEF的职责范围和业务宗旨吗?

史蒂夫:溴科学与环境论坛(BSEF)成立于1997年,是一家国际溴工业组织。成员公司包括:美国雅保公司 (Albemarle Corporation)、以色列化工集团(ICL Industrial Products)和美国科聚亚公司(Chemtura)。BSEF旨在提高人们对溴和溴系阻燃剂的科学认识、支持与溴相关的科学研究,向政策制订者和其 他利益相关方(如下游用户等)通报研究成果。

溴的最大用途是阻燃剂,除此之外,还应用于除汞、空气净化等领域。BSEF同诸多知名独立科学家和科学机构密切合作,开展对溴系阻燃剂和溴的研究和评估,在保持其有益特性的同时,确保环境不受破坏。

周刊:阻燃剂都有哪些主要的类型?溴系阻燃剂有怎样优异的阻燃性能?

史蒂夫:当前,阻燃剂主要应用于四个领域:交通运输、电子与电气设备、家具以及建筑物和建筑材料。阻燃剂家族 有200多种产品,按元素不同可分为溴系、磷系、氮系、硅系以及无机阻燃剂。这种多样性也有其必然性,因为要拥有防火性能的材料和产品在特性、组成甚至应 用上都存在很大区别。某些阻燃剂可能非常适合某些特定用途,但在其他领域则不起作用。也就是说,没有一种阻燃剂是万能的,必须按照不同应用选择不同方案。 材料工程师会根据材料的结构和性能选择合适的阻燃剂,如80%~90%的印制电路板都采用溴系阻燃剂。

溴系阻燃剂非常高效,可以捕获燃烧链式反应中的自由基,终止或减缓链式反应的发生,从而起到阻燃的作用。除此之外,溴系阻燃剂的性价比居现有各类阻燃剂之前列,对基材的性能影响小,适用于阻燃多种塑料、橡胶、纤维及涂料。

周刊:阻燃剂是否环保与是否含卤有关系吗?

史蒂夫:没有关系。少数含卤阻燃剂具有环境风险,但一种阻燃剂并不代表整个阻燃剂家族。溴系阻燃剂家族包括70多种不同的化学物质,它们具有各种不相同的特性。每一种化学物质都有自己的独特性,不能简单地根据化学物质中含有某种元素而将其划为一个家族,认为这个家族都具有一个共同的属性。

阻燃剂的作用是预防火灾的发生,推迟轰燃到来的时间,给人更多的逃生机会。火灾本身是有毒的,火灾导致死亡的主要原因是一氧化碳、氰化氢和多环芳烃等有毒 气体。不管你是否使用阻燃剂,是否使用溴系阻燃剂,都会产生这些有毒气体。所以,溴系阻燃剂不仅没有加剧火灾的毒性,而且从抑制火灾发生,减少有毒气体产 生的角度来说,对环保功不可没。

同时,美国《有毒物质控制法令》(TSCA),欧洲法规《化学品的注册、评估、授权和限制》(REACH)以及全球大量其他法律法规均对包括阻燃剂在内化 学品有严格的监管。经过严格评估,大多数溴系阻燃剂可以在消费品中安全使用。值得一提的是,BSEF针对一些溴系阻燃剂,比如四溴双酚A的研究更进一步, 我们发现,其在对环保及人类健康方面,可以满足比上述法规更为苛刻的要求。例如,当用于印制电路板时,四溴双酚A是反应型的阻燃剂,最终可以生成溴化环氧 树脂。这样的电路板对于公众的化学品暴露风险极低,安全程度非常高。

需要澄清的是,并非所有溴系阻燃剂都是持久性有机污染物(POPs)。当前仍在生产销售的溴系阻燃剂只有一种是POPs,即六溴环十二烷(HBCD)。联合国环境规划署(UNEP)的《斯德哥尔摩公约》于2013年把它正式列为POPs。

周刊:如何科学定义绿色环保阻燃剂?未来溴系阻燃剂的发展趋势如何?

史蒂夫:我个人更倾向于用“全生命周期的绿色化”来定义,即不仅生产和使用过程中对人体和环境的暴露风险低, 而且在使用以后可以最大限度的回收利用。这也是未来溴系阻燃剂发展的方向,生产企业在这方面进行了许多卓有成效的工作。例如,EPS(发泡聚苯乙烯)板本 身非常易燃,在外墙保温等领域应用时,必须要添加入阻燃剂,否则就会有高火灾隐患。之前使用较多的是六溴环十二烷,虽然这种阻燃剂非常有效,但越来越多的 研究发现其对环境存在隐患。现在BSEF的成员单位都在用大分子的溴化共聚物来替代这种产品。大分子溴系阻燃剂因为不易被有机体吸收,不会对生态环境产生 影响,同时可以有效地阻燃,是非常好的可持续发展方案。

另外,可以循环再利用的性能也受到重视,也就是说添加了阻燃剂的材料使用后能不能回收再利用。在回收方面,阻燃材料重复使用的能力取决于材料的类型以及所采用的阻燃方案。研究表明,含有溴系阻燃剂的塑料在经过四到五次回收再利用之后,仍然能够保持其阻燃特性。

周刊:BSEF选择项目的依据是什么?

史蒂夫:利益相关方关心的问题就是我们选择项目的依据。例如印制电路板中反应型阻燃剂是否有对环境暴露风险的项目,就是在与利益相关方沟通时,发现他们关心这个问题,于是我们请佛罗里达理工大学进行研究并给出答案。

此外,10年前BSEF就开始考虑减少阻燃剂的环境释放问题,发起VECAP,即释放控制自愿行动项目,在阻 燃剂的生产和使用环节都采取标准的操作方法,减少阻燃剂对环境的释放。项目从北美延伸到欧洲再到中国,我们甚至把这个项目取得的成果和我们的竞争对手进行 共享。因为这是对环境有益的项目,可以保护我们共同的地球。

责任编辑:雷绍宇

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