拨云见日 解惑溴系阻燃剂疑思
——访溴科学与环境论坛(BSEF)轮值主席 Robert Campbell
□ 记者 吴军
今年7月发生在美国旧金山的韩亚航空214航班坠机事故仍历历在目。此次事故中,绝大多数的乘客得以安全撤离,国内外的航空专家与阻燃材料专家一致表示,阻燃材料功不可没。阻燃剂在火灾发生后延长逃生时间方面的贡献有目共睹,但同时,有关有卤、无卤阻燃剂的环保、安全性,尤其是溴系阻燃剂是否绿色、环保等问题长期以来争议不断,近日,本刊就阻燃剂的相关争议和疑问采访了溴科学与环境论坛(BSEF)轮值主席Robert Campbell先生……
阻燃剂在防火中起到了哪些作用?
阻燃剂的使用使我们能够满足相应防火安全标准和法规的要求,同时也是提高相关产品防火安全等级的重要有效手段。
阻燃剂可以使被阻燃材料不易被小火点燃、或点燃后能自熄,即使发生燃烧也可以降低火焰传播速率为救火和逃生赢得宝贵时间。所以阻燃剂能有效阻止或延缓小火源引起的火灾。除人为纵火外,90%的火灾都是由小火源如烟头、电线短路火花、焊接火花等引起。因而各类阻燃剂的使用很大程度上抑制或降低了火灾的发生。
Robert提到,美国联邦航空管理局(FAA)在一项有关在空难发生后如何提高幸存的调查中发现,在任何火灾中,提高幸存比率都需要延长逃生时间,而如果把飞机的座椅、地毯以及行李箱等内饰、外壳做成阻燃材料,则能提供相当长的逃生时间。当前,轻量化是各类交通工具零部件的发展趋势,这就意味着不可避免的需要大量采用塑料、纺织品等易燃的轻质材料,同样,在建筑领域也是如此。阻燃剂就成为这些材料达到防火标准必须加入的一种添加剂。
无卤阻燃剂是否意味着绿色环保?
阻燃剂的种类很多,大体可以分为有卤和无卤。无卤阻燃剂是所有不含卤素阻燃剂的总称,包括众多产品:磷系、磷-氮系、无机金属氢氧化物(氢氧化铝、氢氧化镁)、硼系、硅系、钼系等。这些所含元素不同、结构大相径庭的不同化学物质不可能具备相同环保属性。一些无卤阻燃剂如绝大多数磷酸酯和部分磷酸盐、次磷酸盐本身带有环境有害物质标签,如H400和H410在水生环境中就是有毒的。
有卤、无卤的概念主要是用于市场营销,Robert在采访中解释道:“从科学的角度出发,有卤、无卤的概念和对人体的健康安全没有任何关系。无卤并不能作为环境友好型阻燃剂的代名词。”决定化学品毒理性能的是其化学结构而不是元素。有卤或无卤并非是决定阻燃剂是否适用的标准。“我们必须用科学的观点,客观的态度来对待阻燃剂”。
有卤和无卤阻燃剂可相互替代吗?
自然存在的化学元素中只有少数几种具有阻燃特性,包括卤素(主要是溴、氯)、磷、氮、硼、硅、镁等;各系阻燃剂根据其不同的阻燃基理适用于不同应用领域,相互不具有完全的替代效应。
电子电器、建筑等材料中使用阻燃剂,是防火安全标准的强制要求。而无卤产品并不一定能满足防火安全及加工应用条件的需求,许多应用的无卤化目前都不具备技术可行性。
绿色环保阻燃剂科学的判断标准是什么?
如何科学地判断阻燃剂的环保与否,主要有三个标准:第一是阻燃剂本身对环境、对人体是否安全,即环保阻燃剂应是无毒或极低毒性、不易进入生物组织或产生生物累积、向环境释放的可能性很小的阻燃剂;第二个是阻燃剂的生产对环境的影响要小,而对环境的影响要以从原料获取、生产、使用到回收再利用整个环境足迹(Environmental Foot)为标准来衡量。第三点,阻燃剂的性价比也非常重要。一方面成本要低,另外,不能忽略其作为阻燃剂要满足的基本要求,即能符合防火标准和法规的要求,并能满足其他相关法规如化学品监管法规的要求。
溴系阻燃剂都是POPs吗?
目前,溴系阻燃剂大约有70种,而只有4种被列为POPs。而六溴环十二烷(HBCD)是目前唯一一种被列为POPs但还在生产销售的溴系阻燃剂,其余3种溴系阻燃剂都已经淘汰,不再生产销售。而HBCD也正在淘汰的过程当中。
随着HBCD即将逐步淘汰,包括科聚亚、以色列化工、雅保在内的BSEF成员单位,已经在全球范围内寻求相对HBCD比较环保的替代品,目前这三家公司也都实现了替代品的生产和销售。,这些替代品都是高分子量聚合型的溴系阻燃剂。未来,绿色阻燃剂的发展将朝着大分子量、聚合型的趋势来发展。
含有阻燃剂的产品燃烧是否会产生更多有毒有害物质?
燃烧过程当中的有毒有害物质大部分来自于燃烧过程当中产生的烟。而添加了阻燃剂的产品,会阻止燃烧、或者减少燃烧和蔓延,这就减少了燃料的消耗,避免或减少了烟的出现,从这个角度来说,添加了阻燃剂的产品燃烧不仅不会产生更多有毒有害物质,反而会降低毒性。
添加了阻燃剂的塑料是否能够回收?
总的来说,对于添加溴系阻燃剂的塑料来说,比较典型的一个特点就是可以回收。可以通过机械粉碎回收、焚烧以回收能量或者焚烧或裂解以回收溴和氢溴酸三种方式来对溴系阻燃塑料进行回收利用。这三种方法在技术、生态和经济上都是可行和安全的,但在焚烧时,应采用合理的工艺,严格控制和检测二噁英的产生和释出。
关于BSEF:
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旨在提高人们对溴系阻燃剂和溴的科学认识、以及向政策制订者和其他利益相关方(如下游用户等)通报有关科学研究成果、并代表溴行业应对环境和人体健康相关议题。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。溴系阻燃剂通过阻止和抑制火灾发生来保护人们的生命财产安全。BSEF成员公司同业界一道,在保持其有益特性的同时,确保环境不受破坏。