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阻燃劑:預防火災的生命衛士

2015-01-10 00:00:00
作者:

   “如果我居住的房間里沒有使用阻燃劑,我會感到非常不安,因為這會存在極大的火災隱患。”這句話出自德州農工大學(Texas A&M University)火災研究科學家Jamie Grunlan之口。

    能準確說出“阻燃劑”三個字,并會因未使用阻燃劑而感到不安的人,絕大部分是與Jamie一樣的專家。普通公眾,甚至常年從事科技報道的記者,連“阻燃劑”這個詞恐怕都沒有聽說過。

    阻燃劑主要應用于交通運輸、電子與電氣設備、家具以及建筑物和建筑材料四個領域,每天我們都與它“形影不離”。電腦的電路板上涂有阻燃劑,手機塑料外殼上涂有阻燃劑,電影院和劇院座椅和汽車座椅使用阻燃劑、公樓外墻保溫材料也涂著阻燃劑。

    這些物品大都使用了高分子材料或聚合物(塑料、橡膠、化纖、涂料及粘合劑等),有些材料甚至被稱作固體石油,“一點就著”。

    所以,各國相關防火法規和標準都強制規定電子設備、建筑、交通工具中相應塑料部件“必須”滿足阻燃防火要求,也就是必須添加阻燃劑。


    2013年7月6日在美國舊金山國際機場航拍的韓國亞洲航空公司失事波音777-200型客機的殘骸照片。

    2013年韓亞航空公司的航班在舊金山失事,2005年法國航空公司的航班在多倫多墜機,兩場事故中,由于使用的阻燃劑符合美國航空業對耐火安全座椅和貨運飛機的規定要求,人們得以幸免于難。

    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,自英國為提高消防安全要求而頒布《家具與室內陳設消防安全法規》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。

    溴系阻燃劑:干擾燃燒鏈式反應

    美國國家標準局商務處對五類產品進行了火災測試,測試產品包括一個聚苯乙烯電視柜、一間聚苯醚商用機房、一把聚氨酯泡沫塑料填充的軟墊椅、一根帶有聚乙烯電線絕緣層外包橡膠的電纜以及一個聚酯電路板。結果表明,與在無阻燃材料房間的人相比,在有阻燃材料房間中的人逃生時間平均高出15倍。

    “大火的燃燒,要滿足3個條件。”中國阻燃學會秘書長周政懋教授說。“可燃性物質、達到物體的燃點和有氧氣參與,缺一不可。去掉其中一種,就可以防止著火。”


溴系阻燃劑在有機阻燃體系中占據絕對優勢

    著火時,可燃物的分子會發生熱裂解作用從而產生自由基,它是一種高度活潑的化學形態,能與其它的自由基和分子反應,而使燃燒持續進行下去,這就是燃燒的鏈式反應。

    溴系阻燃劑可以一定程度上去除自由基,直接干擾燃燒的鏈式反應,相比于其他阻燃劑,更能夠廣泛適用于阻燃各種材料。

    當然,阻燃劑的選擇要兼顧諸多因素。比如與材料的兼容性、性價比、滿足防火要求的能力、存儲過程中保持阻燃性能的穩定性等等。不同阻燃劑根據其阻燃機理、與被阻燃材料的相容性等不同條件適用于不同被阻燃材料。

    溴系阻燃劑問題之爭

    環境和健康問題

    雖然溴系阻燃劑在保護人類的生命財產安全方面功不可沒,但也在“神不知鬼不覺”地潛入人體。

    科學界對于含溴阻燃劑健康影響的擔心,首先來源于一個針對瑞典母親乳汁中多溴聯苯醚的跟蹤研究,研究發現,20世紀70年代以來,瑞典母親乳汁的多溴聯苯醚含量一直處于遞增趨勢。

    2007年,中國疾病預防控制中心營養與食品安全所吳永寧課題組在我國食品和母乳檢測到四溴雙酚A和六溴環十二烷。課題組稱,目前中國母乳中六溴環十二烷的污染水平與歐洲、美洲和亞洲其他國家相近。

    有報告顯示,六溴環十二烷主要由美國、歐洲和亞洲生產。2001年,市場上16500噸的六溴環十二烷中有一半在歐洲地區使用。而到了2003年,全球的六溴環十二烷需求已攀升接近22000噸。

    2013年5月,聯合國《關于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,在全球范圍內禁止使用六溴環十二烷。世界各國都必須為此展開行動。在歐盟,被稱為REACH的有毒物質計劃已經將六溴環十二烷認定為一種“被高度關注的物質”,同時呼吁到2015年分階段淘汰這種有機污染物,候選清單涉及的溴系阻燃劑目前是十溴二苯醚。

    根據歐盟法規,絕大多數溴系阻燃劑未劃為危險物或有毒物,正確處理時的危害性是小而可控制的。不過,對個別溴系阻燃劑,人們仍要求取得更多的有關生理毒性的科學數據,這方面的工作正在進行中。

    除了已有幾種被禁用的溴系阻燃劑,還可能有其他個別的溴系阻燃劑具有生物積累毒性。這是公眾對使用溴系阻燃劑存在擔心的主要原因之一。

 

資訊來源:烷基糖苷供應商 揚州晨化

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