全球范圍內大多數化學品監管法規,如歐盟的REACH法規和美國的《有毒物質控制法案》(TSCA)等都對聚合型結構或大分子化合物豁免,其理由是化合物只有被有機體吸收才會對生態造成不利影響,而平均分子量大于1000g/mol的物質不易完整地被吸收并參與新陳代謝,因而避免了可能帶來的負面影響。相比較而言,小分子阻燃劑容易被有機體吸收,所以存在較高的環保風險。如果對不環保的阻燃劑進行替代,我們應首選大分子阻燃劑而不是小分子阻燃劑,以免造成將來后悔的替代。
例如,六溴環十二烷是建筑用聚苯乙烯保溫材料最常用的阻燃劑。2013年聯合國《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》將其增列到持久性有機污染物(POPs)名單。今年7月2日,全國人大常委會批準增列六溴環十二烷為POPs物質,這意味著我國將對六溴環十二烷進行限用,這將促進六溴環十二烷替代物的使用。其中,大分子、聚合性阻燃劑——丁苯溴化共聚物,具有天生的環保優勢,美國環境保護署(EPA)早在2014年就發布了聚苯乙烯保溫材料用阻燃劑六溴環十二烷替代品的最終報告,就是推薦用丁二烯苯乙烯溴化共聚物,即丁苯溴化共聚物,替代六溴環十二烷。其具有諸多聚合型溴系阻燃劑所具有的優良性能:與高聚物具有良好的相容性,不析出;具有優異的光熱穩定性;不會生成多鹵代二苯并二惡烷及多鹵代二苯并喃;無毒,包括其終端應用產品;流動性良好,工藝適應性良好;對薄壁和復雜制品的成型更容易,有利于縮短成型周期,提高生產效率;可以回收和重復性使用。
建筑材料是阻燃劑的一個重要應用領域。以有機保溫材料為例,本身具有易燃的特性,若不添加阻燃劑,根本無法達到相關防火標準的要求,因此阻燃劑是有機保溫材料必須添加的化學助劑。隨著社會節能環保意識的提高,人們越來越重視建材的環保屬性,進而阻燃劑的環保問題備受關注。如何判斷阻燃劑是否環保?阻燃劑的綠色發展方向在哪里?阻燃劑綠色判定的常見誤區是什么?筆者對此有以下看法。
剛性條件:無毒、低碳、合法
“無毒”是指阻燃劑的分子結構對環境和人體沒有負面影響。具體而言,阻燃劑不是PBT(持久性、生物累積性、毒性)物質,同時也不是CMR物質,因此對人體沒有致癌、致基因突變和生殖毒性等方面的影響;
“低碳”是指阻燃劑在整個生命周期對環境的影響小。整個生命周期包括原料提取、生產運輸、產品使用和回收利用。
“合法”是指阻燃劑要滿足相關法規(包括防火安全法規和化學品監管法規)的要求和產品性能要求。判定阻燃劑的環保性必須從這三個反面同時考量,缺一不可。