Бромированный антипирен - Brominated flame retardant
Бромированные антипирены ( BFR ) представляют собой броморганические соединения, которые оказывают ингибирующее действие на химию горения и имеют тенденцию снижать воспламеняемость продуктов, содержащих их. ( Огнезащитный состав ) Бромированные химические огнезащитные составы составляют примерно 19,7% рынка. Они эффективны в производстве пластмасс и текстиля, таких как электроника, одежда и мебель.
Типы соединений
Многие различные BFR производятся синтетическим путем с широко варьирующимися химическими свойствами. Есть несколько групп:
- Полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ): декаБДЭ , октаБДЭ (больше не производятся), пентаБДЭ (больше не производятся, первый BFR, поступивший в продажу в 1950-х годах)
- Полибромированный бифенил (ПБД), больше не производится
- Бромированные циклогидроуглеводороды
- Другие бромированные антипирены с другими свойствами и механизмами
Декабромдифениловый эфир ( Deca-BDE или DeBDE ) - В августе 2012 года власти Великобритании предложили декабромдифениловый эфир (Deca-BDE или DeBDE) в качестве кандидата на получение разрешения в соответствии с нормативным режимом ЕС по химическим веществам REACH. 5 июля 2013 года ECHA исключило Deca-BDE из своего списка приоритетных веществ для авторизации в соответствии с REACH, закрывая тем самым общественные консультации. 1 августа 2014 года ECHA представило предложение по ограничению Deca-BDE. Агентство предлагает ограничение на производство, использование и размещение на рынке вещества, а также смесей и изделий, содержащих его. 17 сентября 2014 года ECHA представило отчет об ограничениях, который инициирует шестимесячные консультации с общественностью. 9 февраля 2017 года Европейская комиссия приняла Регламент ЕС 2017/227. Статья 1 этого постановления гласит, что в Постановление (ЕС) № 1907/2006 внесены поправки, включающие запрет на использование декаБДЭ в количествах более 0,1% по весу, вступающий в силу со 2 марта 2019 г. Продукты, размещенные на рынке до 2 марта 2019 освобождены. Кроме того, использование декаБДЭ в самолетах разрешено до 2 марта 2027 года.
Гексабромциклододекан ( ГБЦД или ГБЦДД ) представляет собой кольцо, состоящее из двенадцати атомов углерода с шестью атомами брома, связанными с кольцом. Коммерчески используемый ГБЦД фактически представляет собой смесь различных изомеров . ГБЦД токсичен для водных организмов . Стокгольмская конвенция ЮНЕП внесла ГБЦД в список, подлежащий исключению, но допускает временное исключение для использования в пенополистирольных изоляционных пенах в зданиях.
Тетрабромбисфенол A ( TBBPA или TBBP-A ) считается токсичным для водной среды. Этот антипирен в основном используется в печатных платах как реактивный . Поскольку TBBPA химически связан со смолой печатной платы, он менее легко высвобождается, чем неплотно наносимые смеси в пенах, поэтому оценка рисков ЕС в 2005 году пришла к выводу, что TBBPA не представляет опасности для здоровья человека при таком применении. TBBPA также используется в качестве добавки к акрилонитрилбутадиенстиролу (ABS).
Содержание в пластике
Содержание бромированных антипиренов в различных полимерах:
Полимер | Содержание [%] | Вещества |
---|---|---|
Полистирол вспененный | 0,8–4 | ГБЦД |
Ударопрочный полистирол | 11–15 | ДекаБДЭ, бромированный полистирол |
Эпоксидная смола | 0-0,1 | TBBPA |
Полиамиды | 13–16 | ДекаБДЭ, бромированный полистирол |
Полиолефины | 5–8 | ДекаБДЭ, пропилен дибромстирол |
Полиуретаны | н / д | Бромированный FR недоступен |
Политерефталат | 8–11 | Бромированный полистирол |
Ненасыщенные полиэфиры | 13–28 | TBBPA |
Поликарбонат | 4–6 | Бромированный полистирол |
Сополимеры стирола | 12–15 | Бромированный полистирол |
Производство
В 2011 году было продано 390 000 тонн бромированных антипиренов. Это составляет 19,7% рынка антипиренов.
Типы приложений
Наибольшее потребление BFR приходится на электронную промышленность. В компьютерах BFR используются в четырех основных областях: в печатных платах , в таких компонентах, как разъемы , в пластиковых крышках и в электрических кабелях . BFR также используются во множестве продуктов, включая, но не исключительно, пластиковые крышки телевизоров, ковры, подушки, краски, обивку и бытовую кухонную технику.
Испытания на BFR в пластмассах
До недавнего времени тестирование на BFR было обременительным. Время цикла, стоимость и уровень знаний, требуемых от инженера-испытателя, не позволили осуществить любой скрининг пластиковых компонентов на производстве или в среде аттестации / валидации продукта.
Недавно, с появлением нового аналитического прибора IA-Mass , стал возможен скрининг пластмассовых материалов на производственной линии. Пятиминутный цикл обнаружения и 20-минутный цикл количественной оценки доступны для тестирования и оценки пластиковых деталей по мере их поступления на сборочную линию. IA-Mass определяет присутствие брома (PBB, PBDE и некоторые другие), но не может охарактеризовать все BFR, присутствующие в пластиковой матрице.
В феврале 2009 года Институт стандартных образцов и измерений (IRMM) выпустил два сертифицированных стандартных образца (CRM), чтобы помочь аналитическим лабораториям лучше обнаруживать два класса антипиренов, а именно полибромированные дифениловые эфиры (PBDE) и полибромированные дифенилы (PBBs). Два эталонных материала были изготовлены на заказ, чтобы содержать все соответствующие ПБДЭ и ПБД на уровнях, близких к законному пределу, установленному в Директиве RoHS, равному 1 г / кг для суммы ПБД и ПБДЭ.
Вопросы экологии и безопасности
Многие бромированные химические вещества все чаще подвергаются критике из-за их использования в домашней обстановке и там, где дети могут вступать с ними в контакт. Некоторые считают, что ПБДЭ могут оказывать вредное воздействие на людей и животных. Растущее беспокойство побудило некоторые европейские страны запретить некоторые из них, следуя принципу предосторожности, более распространенному в Европе. Некоторые ПБДЭ липофильны и способны к биоаккумуляции. ПБДЭ были обнаружены у людей по всему миру.
Некоторые бромированные антипирены были идентифицированы как стойкие, способные к биоаккумуляции и токсичные как для человека, так и для окружающей среды, и предполагалось, что они вызывают нейроповеденческие эффекты и эндокринные нарушения . Одна конкретная целевая группа - это пожарные, которые подвергаются воздействию бромированных антипиренов во время операций по тушению пожаров, в результате чего заболеваемость раком намного превышает обычную общественность. Например, в Европе бромированные антипирены прошли процедуру REACH, и когда риски были выявлены, были введены соответствующие варианты управления рисками; так было с коммерческим пента-БДЭ и коммерческим окта-БДЭ. Принимая во внимание текущее состояние утилизации отходов в мире, существует вероятность выброса BFR в окружающую среду.
Смотрите также
использованная литература
дальнейшее чтение
- Кайл Д'Силва, Олвин Фернандес и Мартин Роуз (2004). «Бромированные органические микрозагрязнители - воспламенение огнестойкости». Критические обзоры в области экологической науки и технологий . 34 (2): 141–207. DOI : 10.1080 / 10643380490430672 . S2CID 95008650 .
- Закон, Робин Дж .; Колер, Мартин; Heeb, Norbert V .; Gerecke, Andreas C .; Шмид, Питер; Вурсполс, Стефан; Ковачи, Адриан; Бехер, Георг; Джанак, Карел (2005). «Гексабромциклододекан бросает вызов ученым и регулирующим органам» . Наука об окружающей среде и технологии . 39 (13): 281A – 287A. Bibcode : 2005EnST ... 39..281L . DOI : 10.1021 / es053302f . PMID 16053062 .
- Синтия А. де Вит (2002). «Обзор бромированных антипиренов в окружающей среде». Chemosphere . 46 (5): 583–624. Bibcode : 2002Chmsp..46..583D . DOI : 10.1016 / S0045-6535 (01) 00225-9 . PMID 11999784 .
- Молодой Ран Ким; и другие. (2014). «Последствия для здоровья воздействия бромированных антипиренов: систематический обзор» (PDF) . Chemosphere . 106 : 1–19. Bibcode : 2014Chmsp.106 .... 1K . DOI : 10.1016 / j.chemosphere.2013.12.064 . PMID 24529398 .
- Х. Фромме; Г. Бехер; Б. Хильгер; В. Фёлькель (2016). «Бромированные антипирены - Воздействие и оценка риска для населения в целом». Международный журнал гигиены и гигиены окружающей среды . 219 (1): 1-23. DOI : 10.1016 / j.ijheh.2015.08.004 . PMID 26412400 .
- Ж. де Бур; Х. М. Стэплтон (2019). «К пожарной безопасности без химического риска» . Наука . 364 (6437): 231–232. Bibcode : 2019Sci ... 364..231D . DOI : 10.1126 / science.aax2054 (неактивен 31 мая 2021 г.). PMID 31000649 .CS1 maint: DOI inactive as of May 2021 (link)