全球范围内大多数化学品监管法规,如欧盟的REACH法规和美国的《有毒物质控制法案》(TSCA)等都对聚合型结构或大分子化合物豁免,其理由是化合物只有被有机体吸收才会对生态造成不利影响,而平均分子量大于1000g/mol的物质不易完整地被吸收并参与新陈代谢,因而避免了可能带来的负面影响。相比较而言,小分子阻燃剂容易被有机体吸收,所以存在较高的环保风险。如果对不环保的阻燃剂进行替代,我们应首选大分子阻燃剂而不是小分子阻燃剂,以免造成将来后悔的替代。
例如,六溴环十二烷是建筑用聚苯乙烯保温材料最常用的阻燃剂。2013年联合国《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》将其增列到持久性有机污染物(POPs)名单。今年7月2日,全国人大常委会批准增列六溴环十二烷为POPs物质,这意味着我国将对六溴环十二烷进行限用,这将促进六溴环十二烷替代物的使用。其中,大分子、聚合性阻燃剂——丁苯溴化共聚物,具有天生的环保优势,美国环境保护署(EPA)早在2014年就发布了聚苯乙烯保温材料用阻燃剂六溴环十二烷替代品的最终报告,就是推荐用丁二烯苯乙烯溴化共聚物,即丁苯溴化共聚物,替代六溴环十二烷。其具有诸多聚合型溴系阻燃剂所具有的优良性能:与高聚物具有良好的相容性,不析出;具有优异的光热稳定性;不会生成多卤代二苯并二恶烷及多卤代二苯并喃;无毒,包括其终端应用产品;流动性良好,工艺适应性良好;对薄壁和复杂制品的成型更容易,有利于缩短成型周期,提高生产效率;可以回收和重复性使用。
建筑材料是阻燃剂的一个重要应用领域。以有机保温材料为例,本身具有易燃的特性,若不添加阻燃剂,根本无法达到相关防火标准的要求,因此阻燃剂是有机保温材料必须添加的化学助剂。随着社会节能环保意识的提高,人们越来越重视建材的环保属性,进而阻燃剂的环保问题备受关注。如何判断阻燃剂是否环保?阻燃剂的绿色发展方向在哪里?阻燃剂绿色判定的常见误区是什么?笔者对此有以下看法。
刚性条件:无毒、低碳、合法
“无毒”是指阻燃剂的分子结构对环境和人体没有负面影响。具体而言,阻燃剂不是PBT(持久性、生物累积性、毒性)物质,同时也不是CMR物质,因此对人体没有致癌、致基因突变和生殖毒性等方面的影响;
“低碳”是指阻燃剂在整个生命周期对环境的影响小。整个生命周期包括原料提取、生产运输、产品使用和回收利用。
“合法”是指阻燃剂要满足相关法规(包括防火安全法规和化学品监管法规)的要求和产品性能要求。判定阻燃剂的环保性必须从这三个反面同时考量,缺一不可。