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塑料材料輕、絕緣、隔熱等，是人類近代文明發(fā)展的重要標(biāo)識(shí)。然而，多數(shù)塑料材料，都是可燃、易燃材料，必須經(jīng)過添加阻燃助劑或處理，才能在用電場(chǎng)合、建筑、交通工具、電子電器、照明用具等使用。
從PVC（含氯）樹脂、CPE（氯化聚乙烯）到溴類阻燃劑，鹵素作為高效的阻燃劑體系，即使在無鹵素阻燃體系應(yīng)用越來越廣泛的今天，鹵素仍然一直被廣泛使用。然而，圍繞含溴、含氯阻燃劑的質(zhì)疑之聲也從未停息。事實(shí)是怎樣的呢？
使用阻燃塑料，拯救生命
阻燃劑是一類可以延緩起火時(shí)間，并抑制火勢(shì)蔓延的添加物，它們通過多種作用原理抑制燃燒反應(yīng)的發(fā)生。氫氧化鋁、氫氧化鎂等無機(jī)阻燃劑受熱產(chǎn)生水，在此過程中大量吸熱，同時(shí)起到隔絕氧氣的作用；溴系阻燃劑可以捕獲燃燒反應(yīng)中的自由基，終止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生；除此之外，磷氮膨脹型阻燃劑會(huì)讓材料表面迅速發(fā)泡膨脹并碳化，形成隔熱層和惰性氣體保護(hù)層，從而實(shí)現(xiàn)塑料的阻燃。
添加阻燃劑并不能讓材料獲得完全抵抗烈火的能力，不過它依然可以減少火災(zāi)發(fā)生，并為身陷火場(chǎng)的人們迎得寶貴的逃生時(shí)間。德國(guó)科學(xué)家在2002年做的試驗(yàn)，經(jīng)過阻燃的建筑，假如它沒有經(jīng)過阻燃處理，在起火到爆燃，留給人們的逃離時(shí)間少于120秒鐘；而在阻燃處理后，逃離時(shí)間可以提升至20分鐘以上。由此可見，阻燃絕非可有可無。
阻燃劑的發(fā)展，經(jīng)歷了從純粹的阻燃，但抑煙、環(huán)境無毒等新的要求。阻燃體系從早起的鹵素化，到后來的紅磷、金屬氫氧化物、氮系、硅系、等等全面發(fā)展。
溴系阻燃劑：我們討厭它，但離不開它
在阻燃劑當(dāng)中，溴系阻燃劑是應(yīng)用最廣泛的一種，同時(shí)圍繞著它也產(chǎn)生了種種爭(zhēng)議。一些含溴的阻燃劑確實(shí)可能帶來環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)，不過在合理使用的情況下，目前批準(zhǔn)使用的品種風(fēng)險(xiǎn)依然在可接受范圍內(nèi)。中國(guó)阻燃學(xué)會(huì)秘書長(zhǎng)周政懋這樣評(píng)價(jià)溴系阻燃劑：我們討厭它，但離不開它。
對(duì)于溴系阻燃材料的爭(zhēng)論，主要集中在兩點(diǎn)：
1）使用和回收時(shí)的環(huán)境毒性
所謂環(huán)境毒性，主要從最早的瑞典科學(xué)家發(fā)現(xiàn)高山鳥類的蛋里面發(fā)現(xiàn)聯(lián)苯醚和二惡英類化合物開始。主要擔(dān)憂是在廣泛使用的低溫垃圾焚燒爐，在鹵素存在的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生劇毒致癌的二惡英。其實(shí)，只要使用高溫焚燒爐，這種情況就不會(huì)出現(xiàn)。
歐盟和美國(guó)已經(jīng)執(zhí)行的ROHS法令，基本上給出了環(huán)境毒性的判斷標(biāo)準(zhǔn)。只要不含PBB和PBDE結(jié)構(gòu)的，就判斷為環(huán)境合格。
2）燃燒時(shí)的煙毒性
而在建筑、高鐵、飛機(jī)等阻燃體系大量要求使用無鹵素，甚至低煙無鹵（LSZH - low smoke,zerohalogen）的時(shí)候，主要考慮的是在塑料材料燃燒的時(shí)候，鹵素材料會(huì)產(chǎn)生大量的HX（鹵化氫）具有強(qiáng)烈的呼吸道刺激和毒性，而且隨著燃燒不完全導(dǎo)致的大量煙霧，會(huì)導(dǎo)致窒息和失去意識(shí)，從而喪失寶貴的逃生時(shí)間。
目前市場(chǎng)上的溴系阻燃劑中，只有六溴環(huán)十二烷（HBCD）被聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署認(rèn)定為持久性有機(jī)污染物（POPs），并將逐漸被淘汰。而其他被認(rèn)定為持久性有機(jī)污染物的阻燃劑品種（如五溴聯(lián)苯醚和八溴聯(lián)苯醚）已在更早前停止生產(chǎn)。
出于對(duì)環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)的考慮，數(shù)種溴系阻燃劑的使用受到了各國(guó)政府的限制。除了六溴環(huán)十二烷以外，歐盟的RoHS指令限制了多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚兩種溴系阻燃劑在電子電器中的應(yīng)用，美國(guó)禁止了多溴聯(lián)苯的使用，在中國(guó)的《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》中也對(duì)多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚進(jìn)行了限制。在上述品種以外，溴系阻燃劑依然在世界各國(guó)廣泛使用。
無鹵素化，很不容易
出于對(duì)溴系阻燃劑的擔(dān)憂，歐洲很多科學(xué)家和工程師經(jīng)過長(zhǎng)期的研究，開始大量使用替代材料，雖然實(shí)施起來仍然相當(dāng)困難。
其中比較著名的是瑞士克萊恩（Clariant）、瑞士汽巴（CIBA-現(xiàn)在被BASF收購(gòu)）、西班牙的Budit，意大利的Italmatch和美國(guó)雅寶公司（AlbeMarle）?！?/span>
美國(guó)雅寶公司，雖然是溴類阻燃劑的最重要的生產(chǎn)商，但仍然是電線電纜領(lǐng)域金屬氫氧化物阻燃劑全球最高品質(zhì)的供應(yīng)商，是高品質(zhì)電纜（高鐵、航空、核電站）的最佳選擇。
Italmatch從BASF手里收購(gòu)紅磷和紅磷母料的業(yè)務(wù)，在尼龍阻燃劑和阻燃母料方面做得有聲有色。
克萊恩公司既是PP和尼龍類阻燃劑的生產(chǎn)工廠，又是無鹵阻燃母料的全球領(lǐng)袖。其生產(chǎn)地AP 系列和OP系列阻燃劑為國(guó)內(nèi)廠家所追隨。
當(dāng)然，使用無鹵素阻燃體系，具有很多現(xiàn)實(shí)的技術(shù)問題需要解決。溴科學(xué)與環(huán)境論壇中國(guó)副主席韓頌青博士還指出，松下電器曾在其冰箱產(chǎn)品中使用紅磷阻燃劑替代溴系阻燃劑，結(jié)果反而增加了產(chǎn)品的火災(zāi)隱患，而不得不在當(dāng)年召回36萬臺(tái)冰箱。
此外，諸如模具收縮率、注塑周期問題、阻燃劑加工窗口窄、價(jià)格昂貴等，筆者倒是認(rèn)為，添加比例高、使用價(jià)格高等是理解問題。事實(shí)上，在達(dá)到同樣阻燃性能后，無鹵素阻燃劑的添加量，比如在PP，TPE，TPU，PA66里面，并不比含溴阻燃劑的添加量高。
而且，往往無鹵素阻燃體系的最終材料密度小很多，從經(jīng)濟(jì)上也是非常劃算的。
需要指出的是，國(guó)內(nèi)市售阻燃劑，往往由于加工窗口?。ú荒蜏兀?、不耐水煮、批次之間穩(wěn)定性差等原因，造成客戶損失。
來源： 上海安凸的無鹵素阻燃母料 2014-09-25 付常俊 ANTU，轉(zhuǎn)載僅在分享，傳遞信息
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