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从欧盟阻燃剂危害性评估看我国阻燃剂产业发展
2004年38期 发行日期:2005-09-05
作者:欧育湘
从欧盟阻燃剂危害性评估
看我国阻燃剂产业发展
□  欧育湘
    日益严格的防火安全标准和人类对保护生态环境及自身健康的高
度重视,对阻燃剂提出了更高和更全面的要求,特别是卤系阻燃剂的
危害性,更是将近20年来业内关注的焦点。与此有关的研究及评估工
作,国际上一直在积极进行,截至2003年底,欧盟已发布了12种阻
燃剂危害性评估结果。我国阻燃剂工业要科学而持续地发展,必须密
切关注国际市场上有关法令法规,顺应市场,及时调整产品结构、提
高产品档次,并努力推进阻燃法规和标准的建设。
欧盟阻燃剂危害性评估最新结果
    1. 溴系阻燃剂
    ①PeBDPE及OBDPE
    2003年2月,欧盟颁发了RoHS指令,要求从2006年7月1日起,
在欧盟国家销售的新电子电气设备不得含有超过0.1%的多溴联苯及
多溴二苯醚。指令指出,其所指多溴二苯醚只包括五溴二苯醚(PeBDPE)
及八溴二苯醚(OBDPE),从2004年8月起,这两种物质不再在欧盟使
用。指令还建议将十溴二苯醚(DBDPE)列为加工有毒物质。
    据悉,美国大湖公司将于2004年底停止生产PeBDPE及OBDPE,
并以新产品Firemaster 550及552替代以前生产的含PeBDPE的
DE-60F(用于软质聚氨酯泡沫塑料)。
    ②DBDPE
    虽然以前的评估试验均没有发现DBDPE对人类健康和环境具有危
害,但人们曾经对DBDPE光降解产生的毒物及有一次在猎鹰蛋中发现
DBDPE这一事实表示担心。为此,欧盟又对DBDPE做了进一步的研究,
并于2003年11月完成了危害性评估,但仍然没有认定DBDPE的危害
性。根据此危害性评估报告,DBDPE可能不会被列为有害物质。尽管
如此,有关当局仍要求采取防止DBDPE危害性的策略。
    关于DBDPE及以其阻燃的高聚物在热裂解及燃烧时产生二口恶
英的问题,已有一些研究指出,将含溴的阻燃塑料与城市废弃物共同
焚烧,产生的二口恶  英量并不比焚烧单一城市废弃物高。当然,应
控制合理的焚烧条件。另外,含DBDPE高聚物合理焚烧时,生成的有
毒二口恶英的浓度也甚低。如在含DBDPE的塑料中未检测出二口恶英,
此类塑料经使用和再回收后,其中二口恶英的含量也远低于德国有关
条例的规定值;在加工DBDPE塑料的车间,二口恶 英的浓度比德国条
例的规定值低2个数量级。
    ③HBCD及TBBPA
    对六溴环十二烷(HBCD),欧盟2003年8月已提出危害性评估报告
的第三稿。从此稿看,对HBCD可能需要采取一些降低危害性的措施。
目前对HBCD危害性的评估仍在进行,今年12月将完成评估报告。关
于是否应将HBCD列为对水生环境有毒物质的讨论也还在进行中。
    对四溴双酚A(TBBPA),目前尚未发现它对人类健康有害,今年将
完成其对人类健康的评估报告。其对环境的影响,预计今年底也将完
成评估报告。TBBPA有可能被列为对环境特别是对水生生物有害的物
质。
    2. 氯系阻燃剂
    ①短链氯化石蜡(SCCP)  欧盟1999年10月发表的评估结果认
为,SCCP在某些应用领域具有危害性。2002年欧盟颁布的指令
(2002/45/EC)要求限制SCCP的用途,SCCP被划为对环境有危害的
物质(对水生生物体毒性相当大)。2003年3月,根据一些新的数据,
又认定了SCCP对某些环境的潜在危害,但仍需进一步收集有关SCCP
的暴露信息。
    ②中链氯化石蜡(MCCP)  MCCP危害性评估正在进行中。2003
年3月,欧盟已讨论了提出的评估报告,报告没有收集到MCCP危害人
类健康的新数据,有关MCCP的危害性还需进一步研究。MCCP的环境
危害性评估报告正在最后定稿,不久将发表。
    3. 磷-卤系阻燃剂
    ①三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)  欧盟已提出了TCEP对人类健
康评估报告的第二稿,工业部门也对此稿提出了一些意见。根据此报
告,TCEP可能被列为加工有毒物质。当前TCEP被分类为致癌物,但
根据上述评估报告,此分类将会被重新研究。
    ②TCPP、TDCP和V6  三(2-氯-1-甲基乙基)磷酸酯(TCPP)、三
[2-氯-1-(氯甲基)乙基]磷酸酯(TDCP)和2,2-双(氯甲基)三亚
甲基双[双(2-氯乙基)磷酸酯](V6),欧盟对这3种磷-卤系阻燃剂
均正在进行危害性评估,并已提出它们对环境影响的报告草稿,进一
步的工作还在进行中。这3种阻燃剂对人类健康影响的报告第一稿将
于今年提出。
    4. 三氧化二锑
    欧盟正在对三氧化二锑(ATO)进行危害性评估,但仍处于初步阶
段。根据现有的试验结果,完全不需要将ATO列为对环境危险的物质。
    据报道,在2004~2006年间,欧盟将完成对一系列阻燃剂危害性
的评估。值得指出的是:第一,不同阻燃剂对环境及人类健康的影响
是明显不同的;第二,不能将一个阻燃剂的危害性推广至这一类阻燃
剂的危害性。
对评估结果的反响
    对上述各阻燃剂(特别是DBDPE)危害性的评估结果,业内人士
普遍认为是客观、科学而详尽的,欧盟有关当局的官员也持此观点,
日本报纸于今年6月初刊登了有关报道。今年6月7日,在中国阻燃
学会倡议下,来自国内的一些DBDPE生产厂家、国家信息产业部、美
国雅宝公司和大湖公司及以色列死海溴化物公司的代表共同讨论了上
述阻燃剂的评估结果,欧盟有关专家还在会上作了报告。现在,人们
还在密切关注这方面的进展,希望能对DBDPE作为阻燃剂的问题尽快
达成共识。不过,即使今后使用DBDPE,也必须检测其纯度,严格控
制其中低溴二苯醚的含量。与此同时,要建立相应的、可靠的分析方
法。如果DBDPE的质量不符合要求,则应改进工艺,否则产品不会为
用户接受。另外,对DBDPE的生产、加工及使用,仍应十分注意工业
卫生防护。对含DBDPE阻燃材料的回收、处理及焚烧,应采用合理而
科学的工艺,尽量减少排出物、降低排出物中有害成分的含量。
发展我国阻燃剂工业的建议
    21世纪,我国塑料工业面临重大的结构调整,对一些高新技术产
业使用的塑料阻燃要求更严格,阻燃剂市场蕴藏着巨大的潜力。但同
时市场竞争加剧,特别是产品的环保和安全标准受到了人们前所未有
的重视,又使我国阻燃剂工业面临严重的挑战。我国阻燃剂工业要实
现科学而持续地发展,必须对以下几点予以足够的重视。
    1. 以环保型阻燃剂为追求目标
    目前我国所使用的阻燃剂,卤系比重过高(估计达50%以上),且
其中的大宗产品又系长期为人争议的DBDPE。在美国,卤系阻燃剂的
用量只占20%左右;西欧此比例更低;日本略高,但也只有30%左右。
尽管目前还没有发现DBDPE对环境和人类健康的危害性,但人们仍要
求采取防止DBDPE危害性的战略。另外,初步的评估结果表明,我国
还在生产和使用的HBCD、TBBPA、卤化石蜡等对某些环境和水生动物
可能具有危害性。虽然在相对长时间内,卤系阻燃剂(特别是一些性
能优异者)在某些领域内的应用效果是可以肯定的;但多年来,鉴于
卤系阻燃剂一些固有的缺点,特别是燃烧和热裂产物的腐蚀性和毒性,
很多行业的用户对其持非常审慎或者不欢迎的态度,电子电气行业更
是青睐无卤阻燃剂。此外,还有一点值得特别注意,我国无机阻燃剂
的用量很少,估计在15%以下(不包括锑系),而美国、西欧及日本三
大阻燃剂市场无机产品的比例分别为50%~55%、40%~45%及约30%。
无机阻燃剂大多低毒或无毒,对环境友好,且价格低廉。
    综上所述,我国现有的阻燃剂结构是不合理和不符合阻燃剂发展
趋势的,特别是有悖当今环保的要求。尽量减少或消除对环境的污染
和对人类健康的危害,是所有塑料助剂开发、生产和应用商必须永远
遵循的原则,所以低烟、低毒的环保型阻燃剂应当是我们追求的目标。
因此,我们应尽快采取措施,减少卤系阻燃剂的用量,大力增加无机
阻燃剂(包括磷系、铝-镁系、硼系、硅系等,特别是这几类中的新产
品)的用量,努力增加有机磷系、磷-氮系(包括膨胀型阻燃剂)、氮
系阻燃剂的用量,逐步改善我国阻燃剂的结构,赶上发达国家的水平。
    2. 提高产品档次和开发新产品
我国目前生产规模较大的阻燃剂都是低档产品,不能满足一些高新技
术行业所需阻燃工程塑料的需要。例如在电子电气工业中用量最大的
尼龙及热塑性聚酯,有约30%系阻燃产品,但我国目前用于阻燃尼龙
的仍主要是DBDPE/ATO系列,高性能的、特别是无卤阻燃剂的应用有
限,从而使其最终产品只能占据低档阻燃尼龙市场。对阻燃热塑性聚
酯,国内生产厂家也仍是普遍使用DBDPE,部分厂家开始使用溴代环
氧齐聚物,而适用于阻燃PBT、PC及他们的合金的磷系、磷-氮系、硅
系及高性能卤系均未大量生产和使用,有的仍处于研发阶段。再有,
我国的氢氧化铝和氢氧化镁,尚未形成系列化的、可满足多种需要的
产品。我国生产的膨胀型阻燃剂,也档次不高。这些都大大限制了我
国的阻燃塑料进入高新技术领域及国际市场,这种情况急待改变。
    另外,我国阻燃剂的研究和生产多属仿制,甚少原创性成果。因
此,我们应当加强新产品的研发工作,例如开发在性能、价格及环保
方面都可为用户接受的DBDPE的代用品(包括溴系及无卤系),开发具
有独特性能(如低渗出、与玻纤相容等)的改性聚合型阻燃剂,开发
可用于聚烯烃及一些含氧工程塑料(如PC、PA、PBT及它们的合金等,
特别是用于电子电气工业的这类塑料)的无卤膨胀型成炭阻燃剂等。
在开发新阻燃剂时,重点不宜放在合成新的单组分阻燃剂(这受到很
多因素的制约,很难短期凑效),而宜利用现有组分进行复配改性或表
面改性,这是一个较易取得成效和实际可行的广阔领域,它不致过多
提高产品的价格,但有可能较大幅度提高产品的性价比。经验证明,
合理的表面处理对改善某些阻燃剂的使用性能极为重要,甚至不可缺
少。表面处理技术的进展不仅有助于我国无机金属水合物阻燃剂使用
性能的提高和市场的扩大,而且也有助于解决许多无卤阻燃剂面临的
一些问题。此外,在研发新产品方面,应当加强实验室科研成果向生
产规模的转化。
    从保护人类生态环境及人类健康考虑,新研发的阻燃剂除应满足
一般要求外,还应具备下述特点:(1)对人、动物及植物无害;(2)
难迁移,即不因蒸发或洗提而从最终产品中释放出;(3)热裂或燃烧
时释放出的有毒及/或腐蚀性气体(包括烟尘)量很低;(4)易回收,
不恶化或较小恶化机械回收产品的性能;(5)与环境相容,即对环境
无害或能在环境中安全降解。
    3. 推进阻燃法规和标准的建设
    阻燃是要付出代价的,如果没有国家明令的强制性法规,人们会
在应当阻燃的场所也不采取阻燃措施。可以说,阻燃剂市场在很大程
度上是由法规提供的,法规是阻燃剂市场的巨大推动力,没有法规,
就不会有阻燃剂和阻燃材料工业的持久繁荣和旺盛的生命力。从阻燃
剂工业的历史来看,20世纪70~80年代的美国及20世纪80年代的
英国,阻燃剂的生产和使用都有一个较快速的增长期,其原因之一是
由于阻燃法规及标准的制订及加强。我国现在正在着手建立某些领域
的阻燃法规,为了加速这一进程,阻燃界应反复阐述和证明采用阻燃
材料在防止火灾、减少人民生命财产损失及保护环境上的巨大作用,
强调只有通过阻燃,才能保证高分子材料在现代社会中安全使用。同
时,要科学、实事求是地评价每一个阻燃剂的性能,而不要对所有阻
燃剂或某一类型的所有阻燃剂一概而论。至于对阻燃剂和阻燃材料与
人类健康及环境的关系,还应深入研究,充分掌握实验数据和科学根
据,权衡使用阻燃材料带来的正面效果和负面效应。
    在我国,任何一个产业,要能科学而持续地发展,应尽可能做到
技术含量高、能源消耗低、对环境污染小、产品性/价比优异,又能充
分发挥我国劳动力密集的优势,我国的阻燃剂工业也应该向这一方向
发展。(全文完)
  
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