近兩年,人們對無鹵產(chǎn)品特別是無鹵阻燃劑保持了特別大的興趣!無鹵阻燃劑由于相對環(huán)保,且對人體影響相對較小;含鹵阻燃劑阻燃效果好,但毒性大。
是什么原因?qū)е潞u阻燃劑對環(huán)境和人類健康造成嚴重影響呢?其最直接的原因是鹵素,下面我們來了解一下鹵素:
1.鹵素是什么?
鹵族元素包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)五種。其中砹為放射性元素,人們通常所指的鹵素是氟、氯、溴、碘四種元素。前四種元素在產(chǎn)品中特別是在聚合物材料中以有機化合物形式存在。
2.鹵素的工業(yè)應(yīng)用
眾所周知,大多數(shù)的有機鹵素化合物是人工合成的產(chǎn)物,商品鹵代烴超過15,000種。由于它們具有一些優(yōu)異的使用性能,如阻燃、易溶解、反應(yīng)活性高等,而廣泛被用于阻燃劑(如PBB,PBDE,TBBP-A,PCB,六溴十二烷,三溴苯酚,短鏈氯化石蠟)、助焊劑、制冷劑、溶劑、有機化工原料、農(nóng)藥殺蟲劑、漂白劑、羊毛脫脂劑等。
圖:火災(zāi)的頻發(fā),使得阻燃劑得到快速推廣
含鹵素塑料,特別是含氯、溴的塑料在電子電氣行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。塑料中的鹵素包括PVC,增塑劑、阻燃劑等,同時還包括其他形式的鹵素,如:色粉,色素等其他有機鹵。在常見的阻燃劑中以氯系阻燃劑(Chlorinated Flame Retardants, CFRs)和溴系阻燃劑(Brominated FlameRetardants, BFRs)居多。BFRs的種類有上百種,而且價格低廉,阻燃效果好,性價比非常高,因此獲得了廣泛的應(yīng)用和認可。回復(fù)“阻燃”查看更多
3.鹵素的危害
圖:致癌標識
鹵素化合由于難以降解,因此對無論個人還是環(huán)境,都有較大的危害。具體包括以下5點:
1)有機鹵化合物本身是有毒的,在人體中潛伏可致癌;
2)鹵素化合物生物降解率很低,致使在生態(tài)系統(tǒng)中產(chǎn)生積累,并且一些揮發(fā)性的有機鹵素化合物對臭氧層有極大的破壞作用,對環(huán)境和人類健康造成嚴重影響;
3)含鹵素的塑料遇高溫時,會釋放出鹵化氫(HCl、HBr等),在空氣中遇水汽形成酸霧;
4)含鹵素塑料不完全燃燒時,會產(chǎn)生二噁英,為高積累、高持久致癌物;
5)含鹵素塑料燃燒時,會產(chǎn)生大量的煙霧和有毒的腐蝕性氣體,從而妨礙救火和人員疏散,腐蝕儀器和設(shè)備。
近幾年,我國對環(huán)境和個人危害物質(zhì)關(guān)注很大;特別是在電子電器中,無鹵阻燃劑得到廣泛的應(yīng)用(圖:微波爐(左)和電暖桌(右),來源:聚石化學官網(wǎng))
4.鹵素的檢測方法
目前,國內(nèi)外針對鹵素的測定方法較多,下面列舉常用的標準:
◆ BS EN 14582:2007;
◆ IPC-TM-650 2.3.28.2;
◆ IEC 61249:2003 2.21部分(IEC 61189:2006-3);
◆ JY/T 020:1996離子色譜法通則;
◆ GB/T9872:1998 橡膠中鹵素的測定;
◆ ASTM D4327:2003水中常見陰離子測定等。
5.鹵素的管控要求
工業(yè)上應(yīng)用的鹵素化合物多為有機鹵素化合物,而很多有機鹵素化合物被列為對人類和環(huán)境有害的化學品,禁止或限量使用,是世界各國重點控制的污染物。
同時,含鹵素的塑料在回收和處置方面都面臨著很大的難題;因此越來越多的企業(yè)管控鹵素,如蘋果、DELL、聯(lián)想、三星等。回復(fù)“無鹵”查看更多
圖:《蒙特利爾協(xié)議書》
下面羅列鹵素管控的主要法規(guī):
鹵素管控的主要法規(guī)
指令、法規(guī) |
限用要求 |
歐盟2011/65/EU |
限用含溴的阻燃劑(PBB≤1000mg/kg,PBDE≤1000mg/kg) |
《蒙特利爾議定書》 |
限用5種氟氯烷碳化物(CFCs)和3種鹵代烷(Halon) |
《斯德哥爾摩公約》 |
限用有機氯農(nóng)藥,六氯苯(HCB),多氯聯(lián)苯(PCBs),多氯二苯并-對-二惡英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs) |
IEC 61249-2-21(印制板材料的法規(guī)) |
要求PCB板基材料中:氯(Cl) ≤900mg/kg、溴(Br) ≤900mg/kg、總體鹵素(Cl+Br) ≤1500mg/kg |
6.企業(yè)老板應(yīng)該怎么做?
圖:無鹵阻燃PP粒子,來源:聚石化學官網(wǎng)
作為生產(chǎn)企業(yè),為了適應(yīng)國際“無鹵化”趨勢,需提前制定應(yīng)對計劃,以確保產(chǎn)品符合相應(yīng)的要求。建議企業(yè)導(dǎo)入“無鹵化”時遵循以下計劃:
1)人員意識的建立。在企業(yè)內(nèi)部建立“無鹵化”應(yīng)對項目組,并對相關(guān)人員進行培訓(xùn),了解法規(guī)要求、行業(yè)標準及買家要求,意識建立之后才能根據(jù)企業(yè)情況制定企業(yè)內(nèi)部的管理規(guī)范。
2)需與供應(yīng)商進行溝通。要求其所供應(yīng)物料合乎“無鹵化”相應(yīng)要求,并提交相關(guān)證明文件,包括測試數(shù)據(jù)或自我符合性聲明等。
3)對物料進行風險評估。通過鹵素化合物本身的一些性質(zhì)、用途、工藝等來確定哪些材料很可能含有這些鹵素化合物,將物料進行風險評級。通過物料風險的評級也可以對供應(yīng)商進行大致的分級,將物料風險比較高,管控能力又較低的供應(yīng)商列為最重點的管理對象,對于這一類的供應(yīng)商還應(yīng)加大對其審核的頻次,以確保產(chǎn)品的符合性。
4)對成品進行抽查驗證。一方面可以復(fù)查材料的符合性,另一方面也確保成品是符合要求的。
此外,如果企業(yè)在現(xiàn)階段已經(jīng)使用了某些高風險目標物(如溴系阻燃劑,PVC等),則還需制定具體的高風險物料淘汰計劃,改變現(xiàn)有工藝、尋找替代物或更換供應(yīng)商等。回復(fù)“無鹵”查看更多
鳴謝:本文部分圖片有聚石化學提供,回復(fù)關(guān)鍵詞“聚石化學”即可查看更多。如欲進一步探討,請加無鹵阻燃專家付小姐微信:13416538370,或長按下圖二維碼即可添加,請注明“無鹵阻燃”哦!
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