卤代阻燃剂

“阻燃剂(FR)是一种化合物,添加到塑料、纺织品、表面饰面和涂层等制造材料中,可以抑制、抑制或延缓火焰的产生,以防止火灾蔓延。”1

阻燃剂大致分为卤代阻燃剂和非卤代阻燃剂

什么是卤化阻燃剂?

溴、氯、氟和碘,都是卤素族中的元素。卤代阻燃剂直接作用于火焰的核心。据说它们在“气相”中起作用,这意味着它们实际上干扰了火焰的化学性质。氯(氯化)和溴(溴化)都用于这一作用,但溴化阻燃剂是最有效的。

•通过REACH和RoHS等泛欧盟立法或斯德哥尔摩公约(美国不是签署国),溴化阻燃剂在欧洲的使用实际上正在接近尾声。

•在美国,一些州已经禁止使用,但其他州仍允许使用。然而,趋势是它们被取代。

•受影响的主要建筑材料是挤压聚苯乙烯(XPS)和膨胀聚苯乙烯(EPS)绝缘材料。直到最近,在这些材料中使用的主要卤化阻燃剂是一种溴化阻燃剂,称为HBCD或六溴环十二烷。在大多数产品中,这已被或即将被声称更安全的化合物所取代。

环境中的卤化阻燃剂

在家庭灰尘、人类血液和母乳以及野生动物中,阻燃剂的含量越来越高。这些化学物质广泛分布在户外环境中,在北极和海洋哺乳动物中浓度最高。

许多卤代阻燃剂被发现具有持久性、生物积累性和/或毒性(PBT)。

“持久性”意味着这些化合物在环境中不会随着时间的推移分解为更安全的化学物质,就阻燃剂而言,可能需要很多年。

“生物积累”指的是化合物在动植物体内积累,并随着它们向食物链的上游移动而变得更加浓缩。

毒性

大多数关于阻燃剂对人体健康影响的研究都集中在溴化FR。氯化阻燃剂目前被认为“更安全”。

溴化阻燃剂的作用:

•无急性毒性

•慢性毒性

-影响神经发育和生殖系统的内分泌紊乱
——免疫抑制
——Carcinogencity

阻燃剂与公共卫生的近代史

这是2010年一段简短的TEDx演讲视频,由一位加州生物化学家主持。它讨论了普通民众是如何在不知情的情况下成为家居用品和服装中阻燃化学品现场测试的小白鼠的。你可能知道这个故事,但它仍然具有令人震惊的力量。这也不是继续自满的广告。

更换溴化阻燃剂

EPS和XPS的生产商陶氏化学公司(DOW chemical),可能是受溴化FR禁令威胁最大的绝缘公司,已生产出据称更安全的替代品。DOW Kakoh总裁Takahiro Sugiyama表示:“新产品经过了广泛的测试,证明在保持阻燃性能的同时具有更可持续的性能。”

美国环境保护署(U.S. EPA)预计这种“丁二烯苯乙烯溴化共聚物”“比六溴联苯更安全”。“然而……”环保局的报告补充道,“……这种选择本质上是持久的目前还不知道它在环境中的长期行为”。(编者斜体)

斯德哥尔摩公约的审查委员会说,根据行业危害评估,这种物质“是持久性的,但没有生物累积性或毒性”。

建筑保温材料及其阻燃剂:

•XPS而且每股收益(挤压和膨胀聚苯乙烯)

六溴环己烷正在逐步淘汰,取而代之的是dow开发的丁二烯苯乙烯溴化共聚物。

•PIR(polyisocyanurate)

PIR中的FR为TCPP (Tris(1-氯-2-丙基)磷酸盐),占材料含量的5% - 10%。它是一种以氯和磷为活性元素的非溴化化合物。

•聚烯烃泡沫(如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE))

使用非卤化,氮和磷基FRs,如烷基膦酸盐和氨基醚HALS。

•矿棉(如玻璃棉、石棉)

矿物羊毛天生防火

•松散纤维素

硼酸钠(总含量的20%)取代无机酸铵盐,添加杀菌剂以取代硼酸钠对真菌和螨虫的作用。

一种非硼酸盐FR产品在松散填充纤维素绝缘材料上进行防火测试

•麻

无机酸的铵盐

•羊毛

无机酸的铵盐

•亚麻

无机酸的铵盐

阻燃剂的未来

一段化学家谈论他们生产更好、更环保阻燃剂的工作的短视频。

参考文献

1 Wikepedia