阻燃劑

為能夠增加高分子材料耐燃性的物質，主要用於高分子材料如塑料，橡膠、纖維等，而這些材料大多數是可以燃燒的。特別是塑料，要將其應用在交通運輸、建築、電工器材、航空、宇宙飛行等方面，就迫切需要解決其耐燃燒問題。阻燃劑的使用一般應具備以下幾個條件：不降低高分子材料的物性，如耐熱性、機械強度、電氣性能; 分解溫度不應太高，但在加工溫度下又不能分解; 耐久性好; 耐候性好; 價廉。

一般來講有機阻燃具有很好的親和力，在塑料中，溴系阻燃劑在有機阻燃體系中佔據絕對優勢，雖然在環保問題上“非議”多端但一直難以有其他阻燃劑體系取代。

在非鹵素阻燃劑中紅磷是一種較好的阻燃劑，具有添加量少、阻燃效率高、低煙、低毒、用途廣泛等優點；紅磷與氫氧化鋁、膨脹性石墨等無機阻燃劑復配使用，製成複合型磷/鎂；磷/鋁；磷/石墨等非鹵阻燃劑，可使用阻燃劑量大幅降低，從而改善塑料製品的加工性能和物理機械性能。但普通紅磷在空氣中易氧化、吸濕，容易引起粉塵爆炸，運輸困難，與高分子材料相溶性差等缺陷，應用範圍受到了限制。為彌補這方面不足，可採用了微膠囊包覆工藝，使之成為微膠囊化紅磷。微膠囊化紅磷除克服了紅磷固有的弊端外，並具有高效，低煙，在加工中不產生有毒氣體，其分散性、物理、機械性能、熱穩定性及阻燃性能均有提高和改善。

阻燃劑是阻燃技術在實際生活中的應用，它是一種用於改善可燃易燃材料燃燒性能的特殊的化工助劑，廣泛應用於各類裝修材料的阻燃加工中。經過阻燃劑加工后的材料，在受到外界火源攻擊時，能夠有效地阻止、延緩或終止火焰的傳播，從而達到阻燃的作用。

阻燃劑分為物理混合的添加型阻燃劑和化學鍵合的反應型阻燃劑兩類。對阻燃劑物性的基本要求是：①與塑料及合成纖維的相容性好;②不改變原有物質固有的優良性能;③ 用量小、效果大;④加工溫度下不分解;⑤毒性小，燃燒時不產生毒性氣體;⑥成本低廉。可用作阻燃劑的物質很多，如磷酸烷基酯類：磷酸三丁酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、磷酸三(2， 3-二溴丙基)酯、Pyrol99等；磷酸芳基酯：磷酸甲苯-二苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸(2-乙基己基)-二苯酯等。雙環戊二烯類：氯丹酸酐等。脂肪族鹵代烴，尤其是溴化物：二溴甲烷、三氯溴甲烷、二氯溴甲烷及八溴二苯基氧化物、五溴乙基苯、四溴雙酚A等芳香族溴化物及其他鹵代物。此外，還有磷酸三(二溴丙基) 酯及鹵代環己烷及其衍生物、十溴聯苯醚及其衍生物。無機阻燃劑有碲化合物、羥基鋁、氫氧化鎂、硼酸鹽等。有機氮系阻燃劑如三嗪及其衍生物、三聚氰胺等單獨使用時效果不理想，但與磷系阻燃劑配合使用時，可起協同效應。像這類的複合型阻燃劑有兩類，其一是兩種阻燃劑的機械參混的復配阻燃劑；其二是同時含有氮、磷的化合物。前者如三聚氰胺和多聚磷酸酯組成的阻燃劑，尿素、雙氰胺與磷酸酯組成的阻燃劑；後者如季戊四醇磷酸酯的三聚氰胺鹽、環磷醯胺聚合物等。

阻燃劑的作用機理比較複雜，尚未十分明了。一般認為，鹵素化合物遇火受熱發生分解反應，分解出的鹵素離子與高分子化合物反應產生鹵化氫。後者與高分子化合物燃燒過程中大量增殖的活潑羥基遊離基 (HO·)反應，使其濃度降低，燃燒速度減慢，直到火焰熄滅。鹵素中，溴的阻燃作用比氯大。含磷阻燃劑的作用在於它們燃燒時形成偏磷酸，偏磷酸聚合成非常穩定的多聚態，成為塑料的保護層而將氧隔絕。

阻燃劑是通過若干機理髮揮其阻燃作用的，如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應、不燃氣體的窒息作用等。多數阻燃劑是通過若干機理共同作用達到阻燃目的。

1、吸熱作用

任何燃燒在較短的時間所放出的熱量是有限的，如果能在較短的時間吸收火源所放出的一部分熱量，那麼火焰溫度就會降低，輻射到燃燒表面和作用於將已經氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會減少，燃燒反應就會得到一定程度的抑制。在高溫條件下，阻燃劑發生了強烈的吸熱反應，吸收燃燒放出的部分熱量，降低可燃物表面的溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延。Al(OH)阻燃劑的阻燃機理就是通過提高聚合物的熱容，使其在達到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。這類阻燃劑充分發揮其結合水蒸汽時大量吸熱的特性，提高其自身的阻燃能力。

2、覆蓋作用

在可燃材料中加入阻燃劑后，阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩定泡沫覆蓋層，隔絕氧氣，具有隔熱、隔氧、阻止可燃氣體向外逸出的作用，從而達到阻燃目的。如有機磷類阻燃劑受熱時能產生結構更趨穩定的交聯狀固體物質或碳化層。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進一步熱解，另一方面能阻止其內部的熱分解產生物進入氣相參與燃燒過程。

3、抑制鏈反應

根據燃燒的鏈反應理論，維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用於氣相燃燒區，捕捉燃燒反應中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區的火焰密度下降，最終使燃燒反應速度下降直至終止。如含鹵阻燃劑，它的蒸發溫度和聚合物分解溫度相同或相近，當聚合物受熱分解時，阻燃劑也同時揮發出來。此時含鹵阻燃劑與熱分解產物同時處於氣相燃燒區，鹵素便能夠捕捉燃燒反應中的自由基，干擾燃燒的鏈反應進行。

4、不燃氣體窒息作用

阻燃劑受熱時分解出不燃氣體，將可燃物分解出來的可燃氣體的濃度沖淡到燃燒下限以下。同時也對燃燒區內的氧濃度具有稀釋的作用，阻止燃燒的繼續進行，達到阻燃的作用。

自20世紀50年代初至今的60多年間，特別是自20世紀80年代初至今的約30年間，阻燃劑(FR)及阻燃高分子材料在減少火災引起的生命財產損失方面發揮了重要的作用。當前，全球FR的總用量在各類塑料助劑中僅次於增塑劑而居第二位。

隨著國家對阻燃技術要求力度的加強，我國阻燃劑的開發和發展將出現更好的廣闊前景。我國阻燃劑無論是在品種上還是在數量上都與發達國家存在差距，開發前景廣闊，應該提高開發創新能力，推動阻燃劑工業朝著環保化、低毒化、高效化、多功能化的方向發展。

阻燃劑行業是法規推動型產業，也是全球競爭性產業，因此，國內外相關法律法規的相繼出台和逐步完善，影響著整個阻燃行業的格局，為具有資源優勢、規模經濟優勢和研發優勢的企業提供發展的機會。我國“十二五”規劃把阻燃材料納入重點發展產業，並且組建了綠色阻燃劑產業技術創新戰略聯盟，為阻燃材料行業的發展提供了政策性的平台。

阻燃劑的生產和應用在經歷了八十年代初的蓬勃發展后，已進入穩步發展階段。隨著我國合成材料工業的發展和應用領域的不斷拓展，阻燃劑在化學建材、電子電器、交通運輸、航天航空、日用傢具、室內裝飾、衣食住行等各個領域中具有廣闊的市場前景。此外，煤田、油田、森林滅火等領域也促進了我國阻燃、滅火劑生產較快的發展。我國阻燃劑已發展成為僅次於增塑劑的第二大高分子材料改性添加劑。近幾年，我國阻燃劑的生產和消費形勢持續發展，國內阻燃劑消費量急劇上升，增加的市場份額主要來源於兩個方面：電子電器和汽車市場。

國內阻燃劑的品種和消費量還是以有機阻燃劑為主，無機阻燃劑生產和消費量還較少，但發展勢頭較好，市場潛力較大。阻燃劑中最常用的鹵系阻燃劑雖然具有其他阻燃劑系列無可比擬的高效性，但是它對環境和人的危害是不可忽視的。環保問題是助劑開發和應用商關注的焦點，所以國內外一直在調整阻燃劑的產品結構，加大高效環保型阻燃劑的開發。無鹵、低煙、低毒阻燃劑一直是人們追求的目標，故人們對阻燃劑無鹵化開發表現出很高熱情，投入了很大的力量，並取得了可觀的成果。

中國發展低煙無毒的無機阻燃劑迫在眉睫。氫氧化鎂作為無鹵環保阻燃劑具有廣闊的應用前景，需要行業加大技術攻關力度，降低生產成本和產品價格。

2007年中國阻燃劑產品中，氯系阻燃劑佔84%，而低煙無毒的無機阻燃劑產品只佔總量的8%左右。建築用阻燃材料劑在中國具有極大的潛在市場，中國阻燃劑品種、用量與發達國家存在較大差距。隨著國家對阻燃技術要求力度的加強，中國低煙無毒阻燃劑開發和發展將出現更好的廣闊前景。

1.棉織物的阻燃整理

棉織物的阻燃整理髮展很快，目前國內比較成熟，阻燃劑基本可以工業化生產純棉耐久性阻燃整理，大體有下列三種方法﹕

A﹒Proban/氨熏工藝，Proban法是英國Wilson公司首先用於工業化生產，傳統的Proban法是阻燃劑THPC（四羥甲基氯化氨）浸軋后焙烘工藝，改良的方法是Proban/氨熏工藝，工藝流程為﹕浸軋阻燃整理→烘乾→氨熏→氧化→水洗→烘乾。國內已有北京光華、江陰印染廠、鞍山棉紡印染廠等引進國外的助劑和設備進行生產。這是公認的阻燃效果好、織物降強小、手感影響少的工藝。但由於設備問題限制了其推廣。

B﹒PyrovatexCP整理工藝。國內已有上海農藥廠、常州化工研究所、天津合材所、華東理工大學、青島紡織服裝學院等單位生產該助劑。產品的阻燃性能較好，耐久性好，可耐家庭洗滌50次甚至200次以上，手感良好，但強力降低稍大。國內使用該類阻燃劑的廠家有二、三十家。

純棉暫時性、半耐久性阻燃整理——電熱毯、牆布、沙發布等織物的阻燃耐洗次數要求不是很高，這類產品做暫時性或半耐久性阻燃整理即可。即能耐1～15次溫水洗滌，但不耐皂洗。主要有硼砂～硼酸工藝、磷酸氫二銨工藝、磷胺工藝、雙氰胺工藝等。上述工藝應用在純棉織物上工業化生產的不多。青島大學紡織服裝學院的SFR-203屬半耐久性阻燃整理劑。

2.毛織物的阻燃整理

羊毛具有較高的回潮率和含氨量，故有較好的天然阻燃性，但若要求更高的標準，則需進行阻燃整理。最早的羊毛阻燃整理是採用硼砂、硼酸溶液浸漬法，產品用於飛機上的裝飾用布。這種方法阻燃效果良好，但不耐水洗。60年代后採用THPC處理，耐洗性較好，但工序繁複，手感粗糙，失去了毛織物的品格。國際羊毛局研究的方法是採用鈦、鋯和羥基酸的絡合物對羊毛織物整理，獲得滿意的阻燃效果，且不影響羊毛的手感，故得到普遍採用。主要有鈦、鋯、鎢等金屬絡合整理劑。80年代後期以來，國內有幾個單位研究開發毛用阻燃劑及整理工藝，獲得了滿意的結果。天津合成材料研究所研製了複合型WFR-866系列阻燃劑，一種為WFR-866F（以氟的絡合物為主要成份），一種為WFR-866B（以含溴羥基酸為主要成份）。天津仁立毛紡廠、北京制呢廠、北京毛紡廠均採用廬阻燃劑處理精、粗紡產品。青島大學紡織服裝學院研製了SFW系列毛用阻燃劑，與濟寧毛紡廠、濰坊第二毛紡廠合作開發純毛阻燃產品，產品阻燃性能達到和超過了國內外同類產品水平。

純毛阻燃織物主要應用於飛機艙內、高級賓館等地毯、窗帘、貼牆材料等。

3.滌綸織物的阻燃整理

滌綸織物的阻燃整理到目前為止，還沒有找到一種適宜的理想阻燃劑。三磷酸酯（2、3-二溴丙基）（TDBPP）對滌綸阻燃有一定效果，但有致癌作用。美國莫倍爾公司（Mobilchemco）推出一種Antiblaze19T阻燃劑，適於100%滌綸織物，效果較好，毒性不大。國內常州化工研究所製造的FRC-1即屬同類產品，常州針織總廠、上海針織廠用該阻燃劑生產純滌綸針織品。此外對含溴、銻化合物的整理劑如十溴聯苯醚、六溴環十二烷、三氧化二銻、五氧化二銻等都進行了研究，在工作液中添加粘合劑，將阻燃劑粘合於織物上。

但總的來說，整理織物阻燃性尚可，但手感硬，有白霜現象、色變等，整理液的穩定性也不好。主要原因是阻燃劑粒度大，易聚沉，且對纖維吸附性差。據國外介紹，粒子大小在15～20nm，則阻燃效果可提高3倍，手感柔軟，耐洗性也好。國內對滌綸織物進行研究的有﹕常州化工研究所、常州針織總廠、常熟緯編總廠、遼寧市經編廠、中國紡織大學、青大紡織服裝學院、石家莊紡織經編廠等。

阻燃劑主要應用在交通運輸、電子電氣設備、傢具以及建築材料領域。添加阻燃劑並不能讓材料獲得完全抵抗烈火的能力，不過它依然可以減少火災發生，並為身陷火場的人們贏得寶貴的逃生時間。在起火的空間中，由於易燃氣體和熱量的聚集，可能會發生“閃燃”現象——各種易燃物質都在1~2秒時間內同時起火。而阻燃劑的出現，可以有效避免這種情況。以塑料外殼的陰極射線管電視為例，假如它沒有經過阻燃處理，在起火時留給人們的逃離時間少於2分鐘，而在阻燃劑的幫助下，逃離時間可以提升至30分鐘以上。

阻燃劑在防火安全中的作用已經得到了證實。據歐盟委員會評估，過去10年中阻燃劑的使用使歐洲的火災死亡人數減少了20%。2009年由英國政府進行的Greenstreet Berman研究表明，自《傢具與室內陳設消防安全法規》頒布后，在2002年至2007年間，火災死亡案例年均減少54例，非致命燒傷案年均減少780例，火災事故年均減少1065例，而傢具的防火處理也離不開阻燃劑。

在阻燃劑當中，溴系阻燃劑是應用最廣泛的一種，同時圍繞著它也產生了種種爭議。

一篇題為《有毒阻燃劑陰影逼向中國》的文章引起各方關注。該文介紹，阻燃劑十溴二苯醚可能正在威脅人類健康；一些歐美國家已禁止或限制使用溴系阻燃劑，而中國正成為溴系阻燃劑在世界範圍內增長最快的國家。那麼，究竟什麼是十溴二苯醚？它會給人體帶來怎樣的危害？請看——

人體十溴聯苯醚水平已增長百倍

通過長期的對比研究，美國學者發現在同一人群中，體內十溴聯苯醚同系物含量在逐年增加；在人類應用十溴聯苯醚的30年內，十溴聯苯醚在人體內的水平已經增長了100多倍。

最為重要的是，美國學者在母親和嬰兒的血液中檢測到6種十溴聯苯醚的同系物。母親血液中總十溴聯苯醚含量為15～580ng/kg，嬰兒血液中為14～460ng/kg，與母親相差不大。由此推測，十溴聯苯醚可以通過胎盤屏障和乳汁輸送給新生兒。普通人體內十溴聯苯醚的濃度範圍是1～400ng/g脂肪，在高風險電子垃圾區的工人體內，十溴聯苯醚最高達3436.3ng/g。

這些數據表明，十溴聯苯醚在人體內的蓄積量有加速上升的傾向，這自然會引起科學界的高度關注。

什麼是多溴聯苯醚

多溴聯苯醚的英文名為Poly Brominated Diphenyl Ethers（簡稱PBDEs），有四溴聯苯醚、五溴、六溴、八溴、十溴等209種同系物。其商品多溴聯苯醚是一組溴原子數不同的聯苯醚混合物，因此被總稱為多溴聯苯醚。

多溴聯苯醚的最大用途是作為阻燃劑，在產品製造過程中添加到複合材料中去，以提高產品的防火性能。因為多溴聯苯醚可在高溫狀態下釋放自由基，阻斷燃燒反應。其中十溴聯苯醚（PBDE-209）是多溴聯苯醚家族中含溴原子數最多的一種化合物，由於它價格低廉，性能優越，急性毒性在所有溴聯苯醚中最低，所以在全球範圍內使用最廣，如用於各種電子電器和自動控制設備、建材、紡織品、傢具等產品中。

說起多溴聯苯醚，多數人並不熟悉，但對等多氯苯及其衍生物多氯聯苯卻並不陌生。多年前，由於國際社會公認多氯聯苯在環境中的殘留周期特別長，能在生物及人類脂肪組織中蓄積，不僅各國紛紛禁用六六六、DDT，而且制定了非常嚴格的食品有機氯允許含量標準。多溴聯苯醚恰恰與它們有著很多相似之處，只是因為多溴聯苯醚的應用較晚，因此，人們對它的了解要比多氯聯苯晚了半個世紀。

急性毒性很低多溴聯苯醚為淡黃色、無特殊氣味的粉末狀物質，對皮膚無刺激作用。其急性毒性很低，大鼠經口半數致死劑量（LD50）高達5800～7400mg/kg。原型物質進入胃腸道后基本上不被吸收，最終由糞便排出。

慢性毒性很多

1.發育毒性。研究表明，由於幼年動物排泄多溴聯苯醚的能力低，會造成幼體多溴聯苯醚濃度過高而導致組織（包括腦）損傷。胎兒和嬰兒在出生前後接觸多溴聯苯醚，會引起持久性的行為改變。給孕期大鼠持續管飼多溴聯苯醚后，可發現胎鼠後肢畸形。

2.干擾內分泌功能。研究還發現，多溴聯苯醚能擾亂成年期和發育期哺乳動物的甲狀腺系統，使T4代謝紊亂。

3.生殖毒性。低劑量的多溴聯苯醚染毒雄性小鼠的精子和精原細胞數量下降。

4.可能致癌。給大鼠染毒1200～2500mg/kg連續20周，肝臟和胰腺的腺瘤發生率增加。

可污染食物鏈除了生產廠家以粉塵的方式向周圍環境排放外，多溴聯苯醚污染環境的主要途徑是對於含多溴聯苯醚的電子垃圾進行焚燒、粉碎和掩埋處理等。由於多溴聯苯醚在環境中相當穩定，難以降解，所以，土壤里的殘留量逐年增加。而且多溴聯苯醚不溶於水，易溶於脂肪，所以，容易被動物吸收而在食物鏈中逐漸富集。

接觸多溴聯苯醚的途徑

直接接觸能直接接觸多溴聯苯醚的主要是生產工人，每日接觸到的多溴聯苯醚粉塵絕大多數被排出體外。但逐日積累，體內儲積量會逐漸增多。

經食物獲得大氣、水體、土壤中痕量的多溴聯苯醚可通過食物鏈最終進入人類的食物。所以，多數人接觸多溴聯苯醚的方式是通過食物獲得。

怎樣減少阻燃劑的危害

中國對多溴聯苯醚的研究尚處於初級階段，對污染的底數、人體的蓄積狀況也不十分了解，需要進行大規模的摸底調查。敏感人群，如孕婦、發育中的胎兒和嬰兒等，要想把阻燃劑的危害控制在儘可能低的水平，建議採取以下措施：

▲進行持久的科普宣傳，提高公眾對多溴聯苯醚這個重大隱患的自覺防範意識。

▲為孕產婦和嬰兒提供合格的安全食品。

▲直接接觸多溴聯苯醚的工人應特別注意飲食安全，不要在露天和污染的環境中吃飯，飯前一定要認真洗手。

▲開發環保阻燃材料，以替代多溴聯苯醚。

劑量

溴系阻燃劑對健康造成影響的數據主要來自動物實驗。在實驗動物當中，一些阻燃劑對肝臟、神經、免疫、內分泌系統等造成了影響。不過，出現這些效益的劑量往往遠高於環境中的阻燃劑含量。

阻燃劑又可稱是一種法律產品，相關法律法規的出台將使所有阻燃劑的使用有章可循。只要遵守這些規定，並採取有效的防範措施，阻燃劑就不會對環境產生負面效應。同時，全面開展對新研發的阻燃劑進行安全性研究和評估工作，以保證其生產和使用的安全。

中國最新的GB 20286 《公共場所阻燃製品及組件燃燒性能要求和標識》。明確了公共場所用阻燃製品及組件的定義及分類、燃燒性能要求及標識等內容，規定了公共場所使用的建築製品、鋪地材料、電線電纜、插座、開關、燈具、家電外殼等塑料製品以及座椅、沙發、床墊中使用的保溫隔熱層及泡沫塑料的燃燒性能，提出了相應的阻燃標準等級要求。已於2007 年3 月1 日實施《阻燃製品標識管理辦法（實行）》是根據《中華人民共和國消防法》和《中華人民共和國質量法》制定的，共有十三條內容構成。該辦法中稱阻燃製品是由阻燃材料製成的產品及多種產品的組合，包括阻燃建築製品、阻燃織物、阻燃塑料/橡膠、阻燃泡沫塑料、阻燃傢具及組件和阻燃電線電纜等。阻燃製品標識是指表明阻燃製品及組件的燃燒性能已按照有關規定經檢驗合格的標誌。已於2007 年5 月1 日實施。

另外《建築材料及製品燃燒性能分級》的中華人民共和國的GB8624-1997 被GB8624-2006 取代。

隨著中國各種法規的逐步健全，阻燃行業前景看好，這表明人民生活的提高要求生活在更安全、可靠的環境中，也是和諧社會的一個標誌。阻燃行業、阻燃劑生產的更大發展指日可待。

聯合國《關於持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》投票一致通過一項禁令：在全球範圍內禁止使用六溴環十二烷（HBCD）一種在絕緣、紡織和電子領域常用的阻燃劑。

溴系阻燃劑因能有效防止塑料製品和紡織品著火而備受企業青睞，在工業上使用較為普遍。需要注意的是，溴系阻燃劑在高溫160℃才易分解，能長時間的存在於環境中，並在生物組織中積聚。當人體通過接觸環境或者使用聚集有溴系阻燃劑的生物時，其同樣會在人體內聚集，對人體健康構成威脅。

對此，檢驗檢疫部門提醒相關企業：一是堅決杜絕使用六溴環十二烷等對環境和生物有害的物質。二是建立自檢自控體系，分析生產中的關鍵控制點和風險點，進行重點關注和檢測，並強化對原輔料的檢測。尤其是對首件產品進行重點檢測，技術薄弱的企業可尋求檢驗檢疫部門或大型檢測機構的技術支持。三是強化與科研院所的合作，積極研發環保、安全和健康的可替代物質，增強產品核心競爭力。

市場上的溴系阻燃劑中，只有六溴環十二烷（HBCD）被聯合國環境計劃署認定為持久性有機污染物（POPs），並將逐漸被淘汰。而其他被認定為持久性有機污染物的阻燃劑品種（如五溴聯苯醚和八溴聯苯醚）已在更早前停止生產。

出於對環境和健康風險的考慮，確實有數種溴系阻燃劑的使用受到了各國政府的限制。除了六溴環十二烷以外，歐盟的RoHS指令限制了多溴聯苯和多溴二苯醚兩種溴系阻燃劑在電子電器中的應用，美國禁止了多溴聯苯的使用，在中國的《電子信息產品污染控制管理辦法》中也對多溴聯苯和多溴二苯醚進行了限制。但值得注意的是，並沒有哪個國家支持全面禁用溴系阻燃劑。

1．四溴雙酚A及其應用

四溴雙酚A是75種溴化阻燃劑之一，是目前產量最大的溴化阻燃劑，主要用於電子電氣產品。四溴雙酚A是印刷線路板（Printed Wiring/Circuit Boards ）的層壓板中使用的主要阻燃劑產品之一。用在此類線路板中的四溴雙酚A 作為反應型阻燃劑成為樹脂結構的一部分。樹脂是應用於電子電氣產品的印刷線路板的基礎材料。因此，在成品線路板中並不存在四溴雙酚A，因為四溴雙酚A 轉化為樹脂的聚合體主鏈。此外，四溴雙酚A 可作為中間體用於生產高分子質量和高性能的其它溴化阻燃劑，也可作為一種添加阻燃劑，廣泛應用於ABS 塑料中。ABS 塑料主要用於電子電氣產品的機殼中。

根據2006 年數據：

· 57%的四溴雙酚A 應用於印刷線路板的層壓板；

· 23%的四溴雙酚A 作為中間體應用於生產其它阻燃劑；

· 20%的四溴雙酚A 作為添加型阻燃劑應用於塑料中，主要是ABS塑料。

2．四溴雙酚A通過歐盟風險評估

歐盟針對四溴雙酚A 對人類健康影響的風險評估於2005 年3 月完成。評估沒有發現四溴雙酚A對健康的風險。評估結果得到歐盟健康與環境風險科學委員會（SCHER）的支持，該委員會負責向歐委會提供建議。

因此，從人類健康角度說，四溴雙酚A的使用被歐盟證明是安全的。風險評估的環境部分於2007 年6 月結束，最終官方報告將於2007 年底正式發布。這部分評估既研究了四溴雙酚A 的反應型應用，也研究了添加型應用。評估發現，如果含有四溴雙酚A 的沉積物混入農業土壤會造成環境風險。然而，在歐洲並不存在這種風險，因為四溴雙酚A用戶工廠的沉積物通常被運往焚化爐焚燒或在監控下進行填埋。對於那些不依此法處理沉積物的國家，溴科學與環境論壇（BSEF ）將會與用戶合作確保沉積物不會混入農業用地。除此之外，沒有發現反應型四溴雙酚A 在其它情況下存在風險。添加型應用的四溴雙酚A 在水和沉積物方面發現風險。歐盟正在制訂針對這些風險的風險削減策略（RRS ）。

3．歐盟針對四溴雙酚A管理框架

風險評估確認，四溴雙酚A並不符合PBT （持久性、生物累積性、毒性）化學物質的標準。風險評估框架下的研究結果顯示，四溴雙酚A 生物累積性低。歐盟分類與標識指令（EU Classification & Labeling Directive）將四溴雙酚A 歸為R50/53 物質，表明其對水生物有較大毒性。在印刷線路板這一四溴雙酚A 的主要應用中，四溴雙酚A 充分反應並轉化為基材中環氧樹脂的一部分。因此FR-4 基板中並不存在四溴雙酚A。歐盟境內的四溴雙酚A 歸為R50/53 物質並不影響其在印刷線路板中的應用。

而作為添加型使用的四溴雙酚A，需要在塑料化合物的歐盟物質安全數據表（ MSDS ）中指出四溴雙酚A 屬於R50/53 物質，但在標籤中指明這一分類不是強制性的。

4．歐盟風險削減策略（RRS）

在作出風險評估結論后，評估的主要責任成員國英國開始制訂針對添加型四溴雙酚A 應用的風險削減策略。歐盟層面將於2007 年10 月進行討論，並將在2008 年第一或第二季度中批准接受該策略。風險削減策略的核心是減少添加型應用的四溴雙酚A對水和沉積物的釋放放，這也與業界自願提出的產品全程化管理項目――行業釋放控制自願行動計劃（VECAP ）的目標一致。該計劃旨在降低四溴雙酚A對環境的釋放。歐盟範圍內使用添加型四溴雙酚A應用的所有用戶都承諾加入溴化阻燃劑釋放控制自願行動計劃。

5．歐盟針對四溴雙酚A 管理的進程表

2005 年 健康風險評估結束

2007 年6 月 環境風險評估結束

2007 年10 月 首輪歐盟層面的風險削減策略討論結束

2008 年一或二季度 批准接受風險削減策略

2008 年12 月 在歐盟化學品註冊、評估、授權和限制法規（REACH ）下預註冊

2010 年12 月 在歐盟化學品註冊、評估、許可和限制制度（REACH ）下註冊

6．四溴雙酚A與歐盟REACH 法規

在風險評估進行的同時，歐盟化學品註冊的新框架—《歐盟化學品註冊、評估、許可和限制制度（REACH ）》開始生效。由於產量大，四溴雙酚A將成為第一批需要在REACH 註冊的物質之一。生產者將於2008 年12 月底前進行預註冊。由於四溴雙酚A 產量大於1000 噸，因此需要在2010 年12 月底前進行註冊。由於四溴雙酚A 既非持久性、生物累積性、有毒污染物（PBT ），又非高持久性、高生物積聚性物質（vPvB ），同時也不是CMR 1 或2 物質，四溴雙酚A 不需要履行REACH 的批准程序。鑒於風險評估完成後，所有的研究都已經完成，四溴雙酚A 的註冊將會相對比較容易。REACH 法規生效后，四溴雙酚A 可以繼續使用。

7．行業釋放控制自願行動計劃（VECAP ）

作為負責任的生產商承諾的一部分，溴科學與環境論壇（BSEF ）在歐洲發起了一項名為行業釋放控制自願行動計劃（VECAP ）的削減釋放計劃，提供降低溴化阻燃劑對環境釋放的方法。這一具有創新意義且富有突破性的計劃已經被視為化工行業“責任關懷”計劃（“Responsible Care”program）承諾的組成部分。VECAP 的設計也充分體現了與ISO14001 環境質量控制標準的一致性。

該方案旨在控制化學品對環境的排放水平。歐洲溴化阻燃劑工業協會（EBFRIP）設計了優秀做法章程（Code of Good Practice）以支持歐洲所有下游用戶減少釋放，包括提供儲存、處理和使用溴阻燃劑的最佳做法的建議。這其中就包括四溴雙酚A。至今，歐洲所有使用四溴雙酚A 添加型應用的客戶都開始採取減少釋放的措施並且已經確定了釋放基準線。VECAP目前正在向反應型用戶擴展。最終整個行業這種積極控制四溴雙酚A 對環境排放的做法將會獲得認可。VECAP 帶來的益處已經獲得了第三方的確認。荷蘭環境部化學品司司長Dick Jung 博士對VECAP 表示歡迎，並認為該方案也應該適用於其它行業的其它物質。Dick Jung 博士同時指出，該方案與歐盟化學品註冊、評估、許可和限制制度目標相一致，有助於幫助行業負責任地控制化學品釋放。自2005 年VECAP 開展以來，已經取得了顯著成績。VECAP已覆蓋所有主要溴阻燃劑，並從歐洲擴展到北美和亞洲。

8．結論

四溴雙酚A在全世界都被允許使用。同時，還沒有任何關於所謂替代品對環境影響的數據。四溴雙酚A仍然是目前市場上經過科學檢驗最多且成本優勢最高的阻燃劑產品之一。

什麼是阻燃材料，一般的材料比如說聚乙烯塑料等等，加入了一些阻燃劑以後重新混煉就是阻燃處理，我們把阻燃化工品放在材料裡面，重新加工一下就是阻燃材料，其特點是該材料的著火溫度點提高，燃燒的速度減慢。阻燃材料是一種保護材料，是能夠阻止燃燒而自己並不容易燃燒的材料。阻燃材料的製品主要可分為阻燃織物、阻燃化學纖維、阻燃塑料、阻燃橡膠、防火塗料、阻燃木質材料及阻燃紙、無機不燃填充材料等7大類。

阻燃科學技術是為了適應社會安全生產和生活的需要，預防火災發生，保護人民生命財產而發展起來的一門科學。它包括阻燃機理的研究、阻燃劑的製備工藝、阻燃體系的選擇、阻燃處理及其製品的開發、阻燃處理技術以及阻燃效果的評價，同時為了適應社會推廣應用阻燃材料的需要，還要研究制訂相關的技術標準、規範和管理法規，並開展阻燃材料製品的應用研究。現在，人們日益認識到，合理的材料的阻燃是減少火災的戰略措施之一，而且阻燃和抑煙、減毒是可以同時實現的。1987年，美國國家標準局（NBS）採用小型及大型試驗，比較了以下5種典型塑料製品的阻燃樣式及未阻燃樣式的火災危險性：（1）聚苯乙烯電視機外殼；（2）聚苯氧電子計算機外殼；（3）聚氨酯泡沫塑料軟椅；（4）帶聚乙烯絕緣層和橡膠護套的電纜；（5）不飽和聚酯玻璃鋼電路板。試驗的測定結果是：（1）發生火災后可供疏散人口和搶救財產的時間，阻燃試樣為未阻燃試樣的15倍；（2）材料燃燒時的質量損失速度，阻燃試樣不到未阻燃試樣的1/2；（3）材料燃燒時的放熱速度，阻燃試樣僅為未阻燃試樣的1/4；（4）材料燃燒生成的有毒氣體量（換算成CO計），阻燃試樣僅為未阻燃試樣的1/3；（5）阻燃試樣與未阻燃試樣兩者燃燒時生成的煙量相差無幾。試驗還表明，阻燃材料並不生成極其有毒的或不尋常的燃燒產物。另外，關於材料燃燒時生成的煙量及各種氣態產物的種類和含量，小型試驗與大型試驗在很多情況下都得到了近似的結果。試驗結果的確證明，只要製備阻燃材料的配方和工藝合理，阻燃材料的火災安全性在很多方面都比未阻燃的同類材料要高，前者燃燒時煙和有毒氣體的生成量也可以比後者低。統計數字錶明，由於傢具燃燒，1989年與1980年相比，美國火災致死人數降低39%，火災受傷人數降低47%；美國加利福尼亞州的此兩數據則分別降低64%和72%。

通過上述實驗，可以得出結論：通過合理的防火安全設計並採用阻燃製品，完全可以防止轟然的發生。這對推動防火安全設計的發展具有重要的意義。

當地時間2021年7月2日，美國加利福尼亞州Lakehead，一架空中加油機沿著山脊投擲阻燃劑來抑制當地的山火。