溴系阻燃剂EPS将退出历史的舞台

2014-06-05 11:50:00

     近年来由于高分子材料的易燃性,阻燃剂的应用与研究受到了全球性的重视。阻燃剂是用以阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂,经过阻燃剂加工后的材料,在受到外界火源攻击时,能够有效地阻止、延缓或终止火焰的传播,从而达到阻燃的作用。目前阻燃剂已经成为仅次于增塑剂的第二大高分子材料改性剂。

     据统计,2012年阻燃剂需求量为197万吨,年复合增速为4.2%。从需求分布来看,塑料占比最大,约80%;其次分别是橡胶、纺织品、涂料等,占比分别为10%、5%、3%。随着全球材料轻质化进程,塑料和橡胶用量持续增长,以及材料阻燃要求的提高,预计到2018年阻燃剂的消费量将达到260万吨,年复合增速提升至5%左右。美国、欧洲、日本以及亚洲其他地区为全球最主要的四个阻燃剂消费市场。亚洲地区(除日本外)阻燃剂行业起步较晚,但发展较快,2012年市场占比已达29.1%,比2005年提升近11个百分点,亚洲成为最具潜力的消费市场。

     经过几十年的创新,阻燃剂已发展出数百个品种,常用的也达近百种。常见的分类为按照阻燃元素的不同,阻燃剂可以分成有机系阻燃剂、无机系阻燃剂两大类。其中,有机系阻燃剂主要分为有机卤系阻燃剂和有机磷系阻燃剂,而有机卤系阻燃剂以溴系阻燃剂为代表,无机系阻燃剂主要为氢氧化镁和氢氧化铝等金属氧化物。

     由于溴系阻燃剂具有阻燃效率高、用量少、对材料性能影响小等优点,在阻燃应用中占据重要地位。溴系阻燃剂能够非常有效地防止塑料制品和纺织品着火,但它们同时也能够长时间地存在于环境中,并在生物组织中积聚。溴系阻燃剂在阻燃过程中会产生有害致癌物质(如二噁英)和大量有害烟雾,欧盟、美国等国家或地区已经出台法规,限制或禁止溴系阻燃剂的使用,苹果、三星、惠普、戴尔等公司均承诺将逐渐停用溴系阻燃剂。

     考虑到对人体健康可能的影响,《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》于2009年禁止了四溴联苯醚和五溴联苯醚的使用。2013年5月,联合国投票一致通过另一项禁令:在全球范围内禁止使用六溴环十二烷(HBCD)。在2013年9月,美国环保署(EPA)发布关于HBCD阻燃剂替代选择的草案报告,帮助生产商辨别比HBCD安全性能更高的替代产品。报告指出丁苯溴化共聚物PolyFR比HBCD更加安全。陶氏在2011年引进并开发了PolyFR,一种稳定、高分子量、不含PBT(持久的、生物累积性的、有毒的)的物质,更为合适的添加剂可为XPS(挤塑聚苯乙烯)和EPS(发泡聚苯乙烯)泡沫塑料提供消防安全解决方案。陶氏化学和住友化学的合资公司——DowKakoh(东京)已在2014年2月开始生产加入新型聚合型阻燃剂PolyFR的XPS(因为从2014年5月开始,日本将禁用HBCD阻燃剂)。

     随着人们环保意识的提升,开发低毒、低烟的环保型阻燃剂将成为我国阻燃剂产业的追求目标。例如,阻燃聚苯乙烯(PS)泡沫至多达到B2阻燃标准,已在许多发达国家被禁止用作建筑外墙保温材料。因此,如果一旦国家确立建材保温材料要达到B1阻燃标准,则市场上大量使用的溴系阻燃剂EPS等将面临退出,从而转向使用磷系或其他阻燃剂的聚氨酯泡沫。

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