全球范圍內大多數(shù)化學品監(jiān)管法規(guī),如歐盟的REACH法規(guī)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(tài)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(huán)保風險。如果對不環(huán)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(huán)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(lián)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(huán)十二烷為POPs物質,這意味著我國將對六溴環(huán)十二烷進行限用,這將促進六溴環(huán)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(huán)保優(yōu)勢,美國環(huán)境保護署(EPA)早在2014年就發(fā)布了聚苯乙烯保溫材料用阻燃劑六溴環(huán)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(huán)十二烷。其具有諸多聚合型溴系阻燃劑所具有的優(yōu)良性能:與高聚物具有良好的相容性,不析出;具有優(yōu)異的光熱穩(wěn)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(jié)能環(huán)保意識的提高,人們越來越重視建材的環(huán)保屬性,進而阻燃劑的環(huán)保問題備受關注。如何判斷阻燃劑是否環(huán)保?阻燃劑的綠色發(fā)展方向在哪里?阻燃劑綠色判定的常見誤區(qū)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(huán)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(huán)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(guī)(包括防火安全法規(guī)和化學品監(jiān)管法規(guī))的要求和產品性能要求。判定阻燃劑的環(huán)保性必須從這三個反面同時考量,缺一不可。