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鹵素阻燃劑基礎(chǔ)知識(shí)
閱讀：5068 發(fā)布時(shí)間：2010-11-9
根據(jù)很多科學(xué)研究顯示，鹵素系阻燃劑已經(jīng)成為日常環(huán)境中到處擴(kuò)散的污染物，且對(duì)于環(huán)境與人類(lèi)的威脅日益升高。而制造、輪回回收、或拋棄家電及其它消費(fèi)性產(chǎn)品的行為，則是造成這些污染物開(kāi)釋到環(huán)境的主要途徑。為保護(hù)環(huán)境，某些鹵素系阻燃劑已經(jīng)不能使用在電器產(chǎn)品和房屋建材的塑料材料部份（此泛指塑料的表面/ 外殼）。塑料材料中禁用鹵素系阻燃劑的原因是此種阻燃劑無(wú)法回收使用，而且在燃燒與加熱過(guò)程中會(huì)開(kāi)釋有害物質(zhì)，威脅到人類(lèi)身體的健康、環(huán)境和下一代子孫。猶如其它有毒的重金屬（如鉛、鎘、水銀、六價(jià)鉻等），歐盟（EuropeanUnion）在歐盟電子電機(jī)中危害物資禁用 （RestrictionoftheUseofHazardousSubstancesinelectricalandelectronicequipment, RHS）指令中決定在2006年7月1日全面禁止PBB（PolybrominatedBiphenyls）及PBDE （PolybrominatedDiphenylEthers）等溴系阻燃劑的使用。
鹵素阻燃劑頂用量zui大的是溴系阻燃劑：大多在200℃~300℃下分解，分解時(shí)通過(guò)捕獲高分子材料降解反應(yīng)天生的自由基，延緩或終止燃燒的鏈反應(yīng)，開(kāi)釋出的HBr是一種難燃?xì)怏w，可以籠蓋在材料的表面，起到阻隔表面可燃?xì)怏w的作用。溴系阻燃劑的合用范圍廣泛，是目前世界上產(chǎn)量zui大的有機(jī)阻燃劑之一，主要產(chǎn)品有十溴二苯醚、四澳雙酚A、五溴甲苯和六溴環(huán)十二烷等。
盡管溴系阻燃劑不是阻燃劑發(fā)展的方向，特別是在歐洲對(duì)于溴系阻燃劑的使用還存在爭(zhēng)議。但是在中國(guó)市場(chǎng)，溴系阻燃劑仍舊占住zui重要的位置。目前溴系阻燃劑在阻燃效果上仍具有無(wú)可爭(zhēng)辯的優(yōu)勝機(jī)能，盡管對(duì)溴系阻燃劑存在爭(zhēng)論，但這種爭(zhēng)論要形玉成球的共鳴或者形成政府的禁令，恐怕還需要有十年甚至數(shù)十年的時(shí)間。而作為一個(gè)產(chǎn)品，在十年里已經(jīng)可以形成一個(gè)出產(chǎn)、銷(xiāo)售的輪回。
溴系阻燃劑的長(zhǎng)處在于它們的分解溫度大多在200℃300℃左右,與各種高聚物的分解溫度相匹配,因此能在*時(shí)刻于氣相及凝結(jié)相同時(shí)起到阻燃作用,有添加量zui小,效果的美稱(chēng)。近十年來(lái),歐洲”綠色”環(huán)保組織對(duì)溴系阻燃劑產(chǎn)生了曲解,正因?yàn)樗麄兎抢硇缘钠?jiàn),以溴系阻燃劑有毒為名而制約政府放松對(duì)電視機(jī)的嚴(yán)格阻燃尺度,采用火災(zāi)安全系數(shù)較低的IEC65燃燒尺度。隨后幾年內(nèi),這些電視機(jī)就成為歐洲各國(guó)引起火災(zāi)的主要原因之一,達(dá)到每百萬(wàn)臺(tái)165起/ 年,死亡16人/年的警戒線(xiàn)。在美國(guó),每百萬(wàn)臺(tái)電視機(jī)只有一臺(tái)引起火災(zāi),并且無(wú)職員死亡。
這種對(duì)比的結(jié)果,迫使歐洲制訂了新的較為嚴(yán)格的尺度SBI,以取代以前較為寬松的尺度。這些“綠色”環(huán)保組織還以為溴系阻燃劑在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒的煙霧,為此溴化物科學(xué)與環(huán)境論壇（BDEF）、溴系阻燃劑出產(chǎn)商會(huì)（BFRIP）和歐洲溴系阻燃劑出產(chǎn)商會(huì)（EBFRIP）完成了多項(xiàng)研究講演,顯示溴系阻燃劑能明顯減少阻燃高聚物燃燒時(shí)有毒氣體的排放,而有利于環(huán)境。美國(guó)國(guó)家尺度和技術(shù)實(shí)驗(yàn)室NIST（以前的NBS）的研究顯示,在燃燒時(shí),含溴阻燃劑的高聚物所產(chǎn)生的總發(fā)煙量中,有毒成份只是無(wú)阻燃劑高聚物的1/3。另外,近期議論zui多的是多溴二苯醚（PBDPO）在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒致癌的多溴代苯并 （PBDD）和多溴代二苯并呋喃（PBDF）。為此世界聞名的溴系阻燃劑廠商將多溴二苯醚類(lèi)阻燃劑經(jīng)由中介機(jī)構(gòu)測(cè)試,表明這些產(chǎn)品都能通過(guò)嚴(yán)格的德國(guó)二 □□條令和美國(guó)環(huán)保局的劃定（TSCA40§766.25）,即沒(méi)有產(chǎn)生PBDD和PBDF的危險(xiǎn)。因此多溴二苯醚類(lèi)阻燃劑在美國(guó)、日本和歐洲部門(mén)國(guó)家依然,被使用在多種高聚物之中。而同時(shí),十溴二苯乙烷的出產(chǎn)工藝日趨完善。作為一種*沒(méi)有產(chǎn)生二□□可能的阻燃劑,它的阻燃機(jī)能優(yōu)良,是一種有廣泛應(yīng)用遠(yuǎn)景的阻燃劑。
目前海內(nèi)已有廠家出產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)外平等產(chǎn)品尺度。在我國(guó)十溴二苯醚的出產(chǎn)量年遞增速率zui快,使用量zui大,預(yù)計(jì)2002年將出產(chǎn)近2萬(wàn)噸,而國(guó)外入口量變化不會(huì)太大,因此今年十溴二苯醚將面對(duì)供大于求的局面。有些國(guó)產(chǎn)十溴二苯醚的品質(zhì)與入口貨比擬,缺點(diǎn)在于游離溴含量較多,鐵雜質(zhì)含量高以及長(zhǎng)期儲(chǔ)存不亂性差的缺點(diǎn)。盡管有些工廠作了改進(jìn),但還需做好產(chǎn)品后處理才能在品質(zhì)上與入口貨媲美。八溴醚的質(zhì)量基本上與國(guó)外相稱(chēng),但要留意改進(jìn)產(chǎn)品的外形,國(guó)外已從傳統(tǒng)的粉末狀改變?yōu)轭w粒狀,近兩年來(lái)海內(nèi)主要廠家也已出產(chǎn)出顆粒狀八溴醚,取得可喜提高。六溴環(huán)十二烷的熱不亂性影響到它在阻燃制品加工過(guò)程中的使用效果,國(guó)外入口的耐熱型六溴環(huán)十二烷在一般高聚物加工溫度時(shí)能保持不亂的結(jié)構(gòu),并且一旦燃燒不會(huì)產(chǎn)生太多的煙霧,這是我國(guó)六溴環(huán)十二烷要改進(jìn)的方面。至于四溴雙酚A,假如用入口的雙酚A通過(guò)溴化來(lái)制成產(chǎn)品,往往質(zhì)量要高于國(guó)產(chǎn)雙酚A原料的產(chǎn)品。溴系阻燃劑至今仍是*范圍內(nèi)阻燃技術(shù)中的主力軍。目前對(duì)溴系阻燃劑的偏見(jiàn)會(huì)跟著科學(xué)進(jìn)一步的發(fā)展來(lái)證明,它依舊會(huì)在面20年內(nèi)被大量使用,我們對(duì)它的評(píng)價(jià)是:我們討厭它,但我們離不開(kāi)它。
鹵素阻燃劑頂用量zui大的是溴系阻燃劑：大多在200℃~300℃下分解，分解時(shí)通過(guò)捕獲高分子材料降解反應(yīng)天生的自由基，延緩或終止燃燒的鏈反應(yīng)，開(kāi)釋出的HBr是一種難燃?xì)怏w，可以籠蓋在材料的表面，起到阻隔表面可燃?xì)怏w的作用。溴系阻燃劑的合用范圍廣泛，是目前世界上產(chǎn)量zui大的有機(jī)阻燃劑之一，主要產(chǎn)品有十溴二苯醚、四澳雙酚A、五溴甲苯和六溴環(huán)十二烷等。
盡管溴系阻燃劑不是阻燃劑發(fā)展的方向，特別是在歐洲對(duì)于溴系阻燃劑的使用還存在爭(zhēng)議。但是在中國(guó)市場(chǎng)，溴系阻燃劑仍舊占住zui重要的位置。目前溴系阻燃劑在阻燃效果上仍具有無(wú)可爭(zhēng)辯的優(yōu)勝機(jī)能，盡管對(duì)溴系阻燃劑存在爭(zhēng)論，但這種爭(zhēng)論要形玉成球的共鳴或者形成政府的禁令，恐怕還需要有十年甚至數(shù)十年的時(shí)間。而作為一個(gè)產(chǎn)品，在十年里已經(jīng)可以形成一個(gè)出產(chǎn)、銷(xiāo)售的輪回。
溴系阻燃劑的長(zhǎng)處在于它們的分解溫度大多在200℃300℃左右,與各種高聚物的分解溫度相匹配,因此能在*時(shí)刻于氣相及凝結(jié)相同時(shí)起到阻燃作用,有添加量zui小,效果的美稱(chēng)。近十年來(lái),歐洲”綠色”環(huán)保組織對(duì)溴系阻燃劑產(chǎn)生了曲解,正因?yàn)樗麄兎抢硇缘钠?jiàn),以溴系阻燃劑有毒為名而制約政府放松對(duì)電視機(jī)的嚴(yán)格阻燃尺度,采用火災(zāi)安全系數(shù)較低的IEC65燃燒尺度。隨后幾年內(nèi),這些電視機(jī)就成為歐洲各國(guó)引起火災(zāi)的主要原因之一,達(dá)到每百萬(wàn)臺(tái)165起/ 年,死亡16人/年的警戒線(xiàn)。在美國(guó),每百萬(wàn)臺(tái)電視機(jī)只有一臺(tái)引起火災(zāi),并且無(wú)職員死亡。
這種對(duì)比的結(jié)果,迫使歐洲制訂了新的較為嚴(yán)格的尺度SBI,以取代以前較為寬松的尺度。這些“綠色”環(huán)保組織還以為溴系阻燃劑在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒的煙霧,為此溴化物科學(xué)與環(huán)境論壇（BDEF）、溴系阻燃劑出產(chǎn)商會(huì)（BFRIP）和歐洲溴系阻燃劑出產(chǎn)商會(huì)（EBFRIP）完成了多項(xiàng)研究講演,顯示溴系阻燃劑能明顯減少阻燃高聚物燃燒時(shí)有毒氣體的排放,而有利于環(huán)境。美國(guó)國(guó)家尺度和技術(shù)實(shí)驗(yàn)室NIST（以前的NBS）的研究顯示,在燃燒時(shí),含溴阻燃劑的高聚物所產(chǎn)生的總發(fā)煙量中,有毒成份只是無(wú)阻燃劑高聚物的1/3。另外,近期議論zui多的是多溴二苯醚（PBDPO）在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒致癌的多溴代苯并 （PBDD）和多溴代二苯并呋喃（PBDF）。為此世界聞名的溴系阻燃劑廠商將多溴二苯醚類(lèi)阻燃劑經(jīng)由中介機(jī)構(gòu)測(cè)試,表明這些產(chǎn)品都能通過(guò)嚴(yán)格的德國(guó)二 □□條令和美國(guó)環(huán)保局的劃定（TSCA40§766.25）,即沒(méi)有產(chǎn)生PBDD和PBDF的危險(xiǎn)。因此多溴二苯醚類(lèi)阻燃劑在美國(guó)、日本和歐洲部門(mén)國(guó)家依然,被使用在多種高聚物之中。而同時(shí),十溴二苯乙烷的出產(chǎn)工藝日趨完善。作為一種*沒(méi)有產(chǎn)生二□□可能的阻燃劑,它的阻燃機(jī)能優(yōu)良,是一種有廣泛應(yīng)用遠(yuǎn)景的阻燃劑。
目前海內(nèi)已有廠家出產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)外平等產(chǎn)品尺度。在我國(guó)十溴二苯醚的出產(chǎn)量年遞增速率zui快,使用量zui大,預(yù)計(jì)2002年將出產(chǎn)近2萬(wàn)噸,而國(guó)外入口量變化不會(huì)太大,因此今年十溴二苯醚將面對(duì)供大于求的局面。有些國(guó)產(chǎn)十溴二苯醚的品質(zhì)與入口貨比擬,缺點(diǎn)在于游離溴含量較多,鐵雜質(zhì)含量高以及長(zhǎng)期儲(chǔ)存不亂性差的缺點(diǎn)。盡管有些工廠作了改進(jìn),但還需做好產(chǎn)品后處理才能在品質(zhì)上與入口貨媲美。八溴醚的質(zhì)量基本上與國(guó)外相稱(chēng),但要留意改進(jìn)產(chǎn)品的外形,國(guó)外已從傳統(tǒng)的粉末狀改變?yōu)轭w粒狀,近兩年來(lái)海內(nèi)主要廠家也已出產(chǎn)出顆粒狀八溴醚,取得可喜提高。六溴環(huán)十二烷的熱不亂性影響到它在阻燃制品加工過(guò)程中的使用效果,國(guó)外入口的耐熱型六溴環(huán)十二烷在一般高聚物加工溫度時(shí)能保持不亂的結(jié)構(gòu),并且一旦燃燒不會(huì)產(chǎn)生太多的煙霧,這是我國(guó)六溴環(huán)十二烷要改進(jìn)的方面。至于四溴雙酚A,假如用入口的雙酚A通過(guò)溴化來(lái)制成產(chǎn)品,往往質(zhì)量要高于國(guó)產(chǎn)雙酚A原料的產(chǎn)品。溴系阻燃劑至今仍是*范圍內(nèi)阻燃技術(shù)中的主力軍。目前對(duì)溴系阻燃劑的偏見(jiàn)會(huì)跟著科學(xué)進(jìn)一步的發(fā)展來(lái)證明,它依舊會(huì)在面20年內(nèi)被大量使用,我們對(duì)它的評(píng)價(jià)是:我們討厭它,但我們離不開(kāi)它。