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[摘 要]关于阻燃剂对环境的危害性,目前人们关注的焦点是卤系和卤-磷系阻燃剂及相关的阻燃系统。世界各国开始在纺织,机电和儿童用品(包括玩具)行业中针对卤系和卤-磷酸系阻燃剂发布了一系列的限制性措施。
[关键词]聚氯乙烯 危害性 使用法规
中图分类号:TQ325.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0359-01
聚氯乙烯制品可分为硬质和软质两大类, 硬质PVC的含氯量达56%,其氧指数大于45,但是由于软质聚氯乙烯在加工过程中需加入大量增塑剂,使其含氯量可降至36%,氧指数可低至22%,从而提高了PVC的易燃程度。因此软质PVC需添加阻燃剂才能达到阻燃要求。但是阻燃剂这一化学品对环境和人类健康的危害性。为此,欧美在近20年组织了一系列阻燃剂危害性的评估,并出台一些针对卤系和卤-磷酸系阻燃剂法规限制。
1.卤系阻燃剂
1.1 短链氯化石蜡(SCCP)
短链氯化石蜡按含氯量可分为:42%、48%、50-52%、65-70%四种。前三者淡黄色粘稠液体,后者为黄色粘稠液体,其中只有65~70%主要用作阻燃剂,与三氧化二锑混合使用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等中。欧盟1999年10年10月发表的评估结果认为,SCCP在某些应用领域具有危害性。2002年欧盟的指令(2002/45/EC)要求限制SCCP的用途,且SCCP被划为对环境有害的物质。2008年10月28日,欧洲化学品管理署(ECHA)确认SCCP物质被归入REACH法规SVCH受权候选清单,SCCP不得超过1000PPM。
1.2 十溴二苯醚(DBDPO)
十溴二苯醚为白色微细粉末,几乎不溶于所有溶剂。DBDPO主要用作添加型阻燃剂,含溴量大,热稳定性好、阻燃效能高,适用作聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等的阻燃剂。
2003年出台的RoHS,将多溴二苯醚列入电子电气产品限用有害物质名单。2005年10月欧盟委员会不顾RoHS指令中第五条的规定,单方面对十溴二苯醚的使用限制进行了豁免。2008年4月1日,欧洲共同体法院(ECJ)做出判决,认为欧盟委员会同意将溴代阻燃剂十溴二苯醚列入2002年颁发的2002/95/EC号决议关于《限制在电气电子设备中使用某些有害物质》(RoHS指令)豁免清单的做法是无效的。从2008年7月1日起,产品中十溴二苯醚和1~9溴二苯醚的加和不得超过1000ppm。
2012年12月19日,欧洲化学品管理署(ECHA)确认DBDPO被归入REACH法规SVCH受权候选清单,DBDPO不得超过1000PPM。
华盛顿州CSPA法规66项CHCC清单 ,于2011年8月22日施行,首次用途通报将始于2012年8月;在华盛顿州,企业将清单上的物质用于在供儿童使用的产品中,需要按照华盛顿州儿童安全保护法(CSPA)向生态环保部通报物质在产品中的使用情况。目前CHCC清单上共有66种高度关注物质,涉及阻燃剂DBDPO规定其限量10PPM。
2.卤-磷酸系阻燃剂
2.1 磷酸三(β-氯乙基)酯(TCEP)
磷酸三(β-氯乙基)酯为无色或浅此色油状液体,适用作胶黏剂的添加型阻燃剂,具有优异的阻燃性,优良的低温性和耐紫外光性,参考用量5~10份。TCEP对水生生物有明显的生态毒性效应,可能对水体环境产生长期不良影响。适用于酚醛树脂、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯等的阻燃剂。
2.2 磷酸三(β-氯异丙基)酯(TCPP)
磷酸三(β-氯异丙基)酯为无色至微黄色油状液体,含氯量32.8%,含磷量9.5%,由于分子内同时含有磷氯两种元素,阻燃性能显著,同时还有增塑、防潮、抗静电等作用,适用于聚氯乙烯,聚苯乙烯等的阻燃剂。
2.3 磷酸三(β,β-二氯异丙基)酯(TDCPP)
磷酸三(β,β-二氯异丙基)酯为无色透明黏稠液体,氯含量49.37%,磷含量7.19%,溶于苯、醇、四氯化碳等有机溶剂。阻燃效率高,挥发性较低,耐油性和耐水解性较好。适用于聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等的阻燃剂。
2.4 磷酸三(2,3-二溴丙基)酯(TDBPP)
磷酸三(2,3-二溴丙基)酯为淡黄黏稠液体,溴含量68.72%,磷含量4.44%,溶于苯、醇、四氯化碳等有机溶剂,不溶于水和烃类。本品为对人类健康有危害性化学品,该物质对水生生物有毒。适用于聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等的阻燃剂。
2.5 卤-磷酸系阻燃剂相关法规限制
1977年4月8日,美国消费品安全委员会(CPSC)就开始颁布类似禁令,要求禁止在儿童服装中使用磷酸三(2,3-二溴丙基)酯。此后,该禁令被扩展至所有含磷酸三的织物,要求这类阻燃剂物质禁止在儿童服装中使用。
1992年,美国加州环境健康危害评估环保办公室(OEHHA)将TCEP列入加州65法案的“有毒有害物质清单”。?该物质的信息详见表1:
2010年1月13日,欧洲化学品管理署(ECHA)确认TCEP物质被归入REACH法规SVCH受权候选清单(SVCH第二批),TCEP小于1000PPM
2011年8月1日美国纽约州州长签署批准一项法案A6195-2011,旨在禁止销售含有阻燃磷酸三(β-氯乙基)酯(TCEP)化合物的供3岁以下的儿童使用的护理产品,该法将于2013年12月1日生效。
华盛顿CSPA法规66项CHCC清单,阻燃剂TCEP限制50PPM,
美国华盛顿州于2012年11月宣布在《婴幼儿无毒法案》框架下禁止在12岁以下儿童的产品中使用两种磷酸酯类阻燃剂 TDCPP和TCEP,该禁令将于2014年7月1日生效生效。这两种磷酸酯类阻燃剂的信息见表2:
2014年2月18日,欧盟玩具委员会就玩具安全指令中的部分新条款进行了讨论。会议内容包括阻燃剂限制:此次,玩具安全委员会通过了对三种阻燃剂的限制,规定其限量为:5mg/kg,该限值也为该物质的检出限制。三种阻燃剂包括:TCEP,TCPP以及TDCPP。
3.环保低毒有机磷酯阻燃剂
3.1 磷酸二苯甲苯酯(DPTP)
磷酸二苯甲苯酯为无色或微黄色透明液体,磷含量9.1%,稳定不挥发,具有良好的阻燃增塑性、耐油性、耐旧性、电绝缘性、易加工性;溶于有机溶剂,微溶于水。LD50(大鼠,经口)约6000mg/kg,属于实际无毒性阻燃剂。适用于聚氯乙烯、氯乙烯共聚物等的阻燃剂。
3.2 异丙基化三芳基磷酸酯(IPPP)
异丙基化三芳基磷酸酯为无色或微黄色透明油状液体,具有很好的相溶性、抗氧性、热稳定性,可提高制品的耐磨性、耐侯性、防腐作用。具有低粘度、低毒、无味、无污染等特点。适用于聚氯乙烯、氯乙烯共聚物等的阻燃剂。
参考文献
[1] 欧育湘、韩廷解、李建军.阻燃塑料手册.国防工业出版社
[2] 钱立军.新型阻燃剂制造与应用化学工业出版社
[关键词]聚氯乙烯 危害性 使用法规
中图分类号:TQ325.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0359-01
聚氯乙烯制品可分为硬质和软质两大类, 硬质PVC的含氯量达56%,其氧指数大于45,但是由于软质聚氯乙烯在加工过程中需加入大量增塑剂,使其含氯量可降至36%,氧指数可低至22%,从而提高了PVC的易燃程度。因此软质PVC需添加阻燃剂才能达到阻燃要求。但是阻燃剂这一化学品对环境和人类健康的危害性。为此,欧美在近20年组织了一系列阻燃剂危害性的评估,并出台一些针对卤系和卤-磷酸系阻燃剂法规限制。
1.卤系阻燃剂
1.1 短链氯化石蜡(SCCP)
短链氯化石蜡按含氯量可分为:42%、48%、50-52%、65-70%四种。前三者淡黄色粘稠液体,后者为黄色粘稠液体,其中只有65~70%主要用作阻燃剂,与三氧化二锑混合使用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等中。欧盟1999年10年10月发表的评估结果认为,SCCP在某些应用领域具有危害性。2002年欧盟的指令(2002/45/EC)要求限制SCCP的用途,且SCCP被划为对环境有害的物质。2008年10月28日,欧洲化学品管理署(ECHA)确认SCCP物质被归入REACH法规SVCH受权候选清单,SCCP不得超过1000PPM。
1.2 十溴二苯醚(DBDPO)
十溴二苯醚为白色微细粉末,几乎不溶于所有溶剂。DBDPO主要用作添加型阻燃剂,含溴量大,热稳定性好、阻燃效能高,适用作聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等的阻燃剂。
2003年出台的RoHS,将多溴二苯醚列入电子电气产品限用有害物质名单。2005年10月欧盟委员会不顾RoHS指令中第五条的规定,单方面对十溴二苯醚的使用限制进行了豁免。2008年4月1日,欧洲共同体法院(ECJ)做出判决,认为欧盟委员会同意将溴代阻燃剂十溴二苯醚列入2002年颁发的2002/95/EC号决议关于《限制在电气电子设备中使用某些有害物质》(RoHS指令)豁免清单的做法是无效的。从2008年7月1日起,产品中十溴二苯醚和1~9溴二苯醚的加和不得超过1000ppm。
2012年12月19日,欧洲化学品管理署(ECHA)确认DBDPO被归入REACH法规SVCH受权候选清单,DBDPO不得超过1000PPM。
华盛顿州CSPA法规66项CHCC清单 ,于2011年8月22日施行,首次用途通报将始于2012年8月;在华盛顿州,企业将清单上的物质用于在供儿童使用的产品中,需要按照华盛顿州儿童安全保护法(CSPA)向生态环保部通报物质在产品中的使用情况。目前CHCC清单上共有66种高度关注物质,涉及阻燃剂DBDPO规定其限量10PPM。
2.卤-磷酸系阻燃剂
2.1 磷酸三(β-氯乙基)酯(TCEP)
磷酸三(β-氯乙基)酯为无色或浅此色油状液体,适用作胶黏剂的添加型阻燃剂,具有优异的阻燃性,优良的低温性和耐紫外光性,参考用量5~10份。TCEP对水生生物有明显的生态毒性效应,可能对水体环境产生长期不良影响。适用于酚醛树脂、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯等的阻燃剂。
2.2 磷酸三(β-氯异丙基)酯(TCPP)
磷酸三(β-氯异丙基)酯为无色至微黄色油状液体,含氯量32.8%,含磷量9.5%,由于分子内同时含有磷氯两种元素,阻燃性能显著,同时还有增塑、防潮、抗静电等作用,适用于聚氯乙烯,聚苯乙烯等的阻燃剂。
2.3 磷酸三(β,β-二氯异丙基)酯(TDCPP)
磷酸三(β,β-二氯异丙基)酯为无色透明黏稠液体,氯含量49.37%,磷含量7.19%,溶于苯、醇、四氯化碳等有机溶剂。阻燃效率高,挥发性较低,耐油性和耐水解性较好。适用于聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等的阻燃剂。
2.4 磷酸三(2,3-二溴丙基)酯(TDBPP)
磷酸三(2,3-二溴丙基)酯为淡黄黏稠液体,溴含量68.72%,磷含量4.44%,溶于苯、醇、四氯化碳等有机溶剂,不溶于水和烃类。本品为对人类健康有危害性化学品,该物质对水生生物有毒。适用于聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等的阻燃剂。
2.5 卤-磷酸系阻燃剂相关法规限制
1977年4月8日,美国消费品安全委员会(CPSC)就开始颁布类似禁令,要求禁止在儿童服装中使用磷酸三(2,3-二溴丙基)酯。此后,该禁令被扩展至所有含磷酸三的织物,要求这类阻燃剂物质禁止在儿童服装中使用。
1992年,美国加州环境健康危害评估环保办公室(OEHHA)将TCEP列入加州65法案的“有毒有害物质清单”。?该物质的信息详见表1:
2010年1月13日,欧洲化学品管理署(ECHA)确认TCEP物质被归入REACH法规SVCH受权候选清单(SVCH第二批),TCEP小于1000PPM
2011年8月1日美国纽约州州长签署批准一项法案A6195-2011,旨在禁止销售含有阻燃磷酸三(β-氯乙基)酯(TCEP)化合物的供3岁以下的儿童使用的护理产品,该法将于2013年12月1日生效。
华盛顿CSPA法规66项CHCC清单,阻燃剂TCEP限制50PPM,
美国华盛顿州于2012年11月宣布在《婴幼儿无毒法案》框架下禁止在12岁以下儿童的产品中使用两种磷酸酯类阻燃剂 TDCPP和TCEP,该禁令将于2014年7月1日生效生效。这两种磷酸酯类阻燃剂的信息见表2:
2014年2月18日,欧盟玩具委员会就玩具安全指令中的部分新条款进行了讨论。会议内容包括阻燃剂限制:此次,玩具安全委员会通过了对三种阻燃剂的限制,规定其限量为:5mg/kg,该限值也为该物质的检出限制。三种阻燃剂包括:TCEP,TCPP以及TDCPP。
3.环保低毒有机磷酯阻燃剂
3.1 磷酸二苯甲苯酯(DPTP)
磷酸二苯甲苯酯为无色或微黄色透明液体,磷含量9.1%,稳定不挥发,具有良好的阻燃增塑性、耐油性、耐旧性、电绝缘性、易加工性;溶于有机溶剂,微溶于水。LD50(大鼠,经口)约6000mg/kg,属于实际无毒性阻燃剂。适用于聚氯乙烯、氯乙烯共聚物等的阻燃剂。
3.2 异丙基化三芳基磷酸酯(IPPP)
异丙基化三芳基磷酸酯为无色或微黄色透明油状液体,具有很好的相溶性、抗氧性、热稳定性,可提高制品的耐磨性、耐侯性、防腐作用。具有低粘度、低毒、无味、无污染等特点。适用于聚氯乙烯、氯乙烯共聚物等的阻燃剂。
参考文献
[1] 欧育湘、韩廷解、李建军.阻燃塑料手册.国防工业出版社
[2] 钱立军.新型阻燃剂制造与应用化学工业出版社