近两年,人们对无卤产品特别是无卤阻燃剂保持了特别大的兴趣!无卤阻燃剂由于相对环保,且对人体影响相对较小;含卤阻燃剂阻燃效果好,但毒性大。
是什么原因导致含卤阻燃剂对环境和人类健康造成严重影响呢?其最直接的原因是卤素,下面我们来了解一下卤素:
1.卤素是什么?
卤族元素包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)五种。其中砹为放射性元素,人们通常所指的卤素是氟、氯、溴、碘四种元素。前四种元素在产品中特别是在聚合物材料中以有机化合物形式存在。
2.卤素的工业应用
众所周知,大多数的有机卤素化合物是人工合成的产物,商品卤代烃超过15,000种。由于它们具有一些优异的使用性能,如阻燃、易溶解、反应活性高等,而广泛被用于阻燃剂(如PBB,PBDE,TBBP-A,PCB,六溴十二烷,三溴苯酚,短链氯化石蜡)、助焊剂、制冷剂、溶剂、有机化工原料、农药杀虫剂、漂白剂、羊毛脱脂剂等。
图:火灾的频发,使得阻燃剂得到快速推广
含卤素塑料,特别是含氯、溴的塑料在电子电气行业中应用非常广泛。塑料中的卤素包括PVC,增塑剂、阻燃剂等,同时还包括其他形式的卤素,如:色粉,色素等其他有机卤。在常见的阻燃剂中以氯系阻燃剂(Chlorinated Flame Retardants, CFRs)和溴系阻燃剂(Brominated FlameRetardants, BFRs)居多。BFRs的种类有上百种,而且价格低廉,阻燃效果好,性价比非常高,因此获得了广泛的应用和认可。回复“阻燃”查看更多
3.卤素的危害
图:致癌标识
卤素化合由于难以降解,因此对无论个人还是环境,都有较大的危害。具体包括以下5点:
1)有机卤化合物本身是有毒的,在人体中潜伏可致癌;
2)卤素化合物生物降解率很低,致使在生态系统中产生积累,并且一些挥发性的有机卤素化合物对臭氧层有极大的破坏作用,对环境和人类健康造成严重影响;
3)含卤素的塑料遇高温时,会释放出卤化氢(HCl、HBr等),在空气中遇水汽形成酸雾;
4)含卤素塑料不完全燃烧时,会产生二噁英,为高积累、高持久致癌物;
5)含卤素塑料燃烧时,会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性气体,从而妨碍救火和人员疏散,腐蚀仪器和设备。
近几年,我国对环境和个人危害物质关注很大;特别是在电子电器中,无卤阻燃剂得到广泛的应用(图:微波炉(左)和电暖桌(右),来源:聚石化学官网)
4.卤素的检测方法
目前,国内外针对卤素的测定方法较多,下面列举常用的标准:
◆ 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离子色谱法通则;
◆ GB/T9872:1998 橡胶中卤素的测定;
◆ ASTM D4327:2003水中常见阴离子测定等。
5.卤素的管控要求
工业上应用的卤素化合物多为有机卤素化合物,而很多有机卤素化合物被列为对人类和环境有害的化学品,禁止或限量使用,是世界各国重点控制的污染物。
同时,含卤素的塑料在回收和处置方面都面临着很大的难题;因此越来越多的企业管控卤素,如苹果、DELL、联想、三星等。回复“无卤”查看更多
图:《蒙特利尔协议书》
下面罗列卤素管控的主要法规:
卤素管控的主要法规
指令、法规 | 限用要求 |
欧盟2011/65/EU | 限用含溴的阻燃剂(PBB≤1000mg/kg,PBDE≤1000mg/kg) |
《蒙特利尔议定书》 | 限用5种氟氯烷碳化物(CFCs)和3种卤代烷(Halon) |
《斯德哥尔摩公约》 | 限用有机氯农药,六氯苯(HCB),多氯联苯(PCBs),多氯二苯并-对-二恶英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs) |
IEC 61249-2-21(印制板材料的法规) | 要求PCB板基材料中:氯(Cl) ≤900mg/kg、溴(Br) ≤900mg/kg、总体卤素(Cl+Br) ≤1500mg/kg |
6.企业老板应该怎么做?
图:无卤阻燃PP粒子,来源:聚石化学官网
作为生产企业,为了适应国际“无卤化”趋势,需提前制定应对计划,以确保产品符合相应的要求。建议企业导入“无卤化”时遵循以下计划:
1)人员意识的建立。在企业内部建立“无卤化”应对项目组,并对相关人员进行培训,了解法规要求、行业标准及买家要求,意识建立之后才能根据企业情况制定企业内部的管理规范。
2)需与供应商进行沟通。要求其所供应物料合乎“无卤化”相应要求,并提交相关证明文件,包括测试数据或自我符合性声明等。
3)对物料进行风险评估。通过卤素化合物本身的一些性质、用途、工艺等来确定哪些材料很可能含有这些卤素化合物,将物料进行风险评级。通过物料风险的评级也可以对供应商进行大致的分级,将物料风险比较高,管控能力又较低的供应商列为最重点的管理对象,对于这一类的供应商还应加大对其审核的频次,以确保产品的符合性。
4)对成品进行抽查验证。一方面可以复查材料的符合性,另一方面也确保成品是符合要求的。
此外,如果企业在现阶段已经使用了某些高风险目标物(如溴系阻燃剂,PVC等),则还需制定具体的高风险物料淘汰计划,改变现有工艺、寻找替代物或更换供应商等。回复“无卤”查看更多
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