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各国的阻燃剂相关法规及阻燃剂的分类

发表时间:2014-04-09   来源:次磷酸铝|磷酸三苯酯TPP|溴代三嗪FR245|羟基锡酸锌|季戊四醇磷酸酯PEPA|八钼酸铵|阻燃剂

各国的阻燃剂相关法规及阻燃剂的分类

 

中国阻燃剂相关法规

      阻燃剂又可称是一种法律产品,相关法律法规的出台将使所有阻燃剂的使用有章可循。只要遵守这些规定,并采取有效的防范措施,阻燃剂就不会对环境产生负面效应。同时,全面开展对新研发的阻燃剂进行安全性研究和评估工作,以保证其生产和使用的安全。

我国最新的GB20826《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》。明确了公共场所用阻燃制品及组件的定义及分类、燃烧性能要求及标识等内容,规定了公共场所使用的建筑制品、铺地材料、电线电缆、插座、开关、灯具、家电外壳等塑料制品以及座椅、沙发、床垫中使用的保温隔热层及泡沫塑料的燃烧性能,提出了相应的阻燃标准等级要求。已于2007年3月1日实施《阻燃制品标识管理办法(实行)》是根据《中华人民共和国消防法》和《中华人民共和国质量法》制定的,共有十三条内容构成。该办法中称阻燃制品是由阻燃材料制成的产品及多种产品的组合,包括阻燃建筑制品、阻燃织物、阻燃塑料/橡胶、阻燃泡沫塑料、阻燃家具及组件和阻燃电线电缆等。阻燃制品标识是指表明阻燃制品及组件的燃烧性能已按照有关规定经检验合格的标志。已于2007年5月1日实施。

另外《建筑材料及制品燃烧性能分级》的中华人民共和国的GB8624-1997被GB8624-2006取代。

 

 

日本阻燃剂相关法规

根据日本“化学品控制法令(CSCL)”的规定,从20035月起,六溴环十二烷(HBCD)被列为今后应监测的化学品,特别应采取以下措施:①应报告制造、输入和使用的HBCD的实际量;②如政府对HBCD进行的初步毒性评估表明HBCD具有一定的潜在危害,则应指导有关部门采取降低危害性的措施,以尽量减少HBCD向环境中的逸出;③工业部门将与有关部门合作,继续进行研究,以了解HBCD可能的持久毒性。
根据日本“对逸出至环境的特种化学品应当报告及加强管理(PRTR)”的法令,DBDPO是被列入PRTR的溴系阻燃剂。因此对进口和使用DBDPO量及逸出至环境的DBDPO量,有关部门必须提交年度报告。
在日本,三溴苯酚(TBP)也已列入PRTR中,但TBP本身一般不用作阻燃剂,而是作为生产某些阻燃剂的中间体。

 

美国阻燃剂相关法规

美国加利福尼亚州一贯保持高的安全防火水平。该州2003年通过法令,于2008年前禁用五溴联苯醚(PeBDPO)及八溴二苯醚(OBDPO)。美国华盛顿州将采取减少与某些PBDPO接触的措施,执行此行动的计划将于200412月提交给州长。美国缅因州2004年已通过法令,于20061月起,工业部门将自愿禁用和销售含PeBDPOOBDPO的产品,但仍允许使用DBDPO。美国厦威夷州州长已签署法令,只禁用PeBDPOOBDPO,不禁用DBDPO。美国纽约州已提出有关PBDPO的法令草案。美国密歇根州已提出一个法令草案,规定从200671日起,不得制造、加工和开发含PeBDPOOBDPO超过0.1%的产品和材料。

 

 

北欧阻燃剂相关法规

20023月,瑞典一个独立的环境顾问组织在它的一篇报告“溴系阻燃剂概况”中指出,从环境着眼,禁用现有的所有的卤系阻燃剂尚缺乏科学证据。
200276日,瑞典政府要求瑞典化学品监察部门分析瑞典禁用溴系阻燃剂是否可行,20021220日,该部门提出报告,报告中的结论是:没有理由将由极少数溴系阻燃剂得出的结果推广至现有的全部溴系阻燃剂,有些溴系阻燃剂即使化学结构近似,但性能却不同。在禁用溴系阻燃剂方面,瑞典不应单独采取行动,而应该积极参加和支持欧盟的化学品政策。
200319日,挪威污染控制管理局公布了减少溴系阻燃剂使用的行动计划,提出在2010年前减少溴系阻燃剂向环境释放的目标。2003320日,该管理局又发表了关于限用溴系阻燃剂的日程。但以挪威环境中发现的溴系阻燃剂来看,不会造成对环境及人类健康的危害。现在,挪威政府正在使它的化学品政策与欧盟的统一市场政策吻合。
2001年,丹麦环境保护局发表了一个关于溴系阻燃剂的计划,随后于2001年秋就进行了一场反对溴系阻燃剂的行动。他们认为,禁用现有溴系阻燃剂是适宜的,这可降低环境中溴系阻燃剂的残留量。但欧洲议会在20034月签署了一个文件,认为丹麦禁用所有现用的溴系阻燃剂是不适当的。后来,丹麦表示它的溴系阻燃剂政策将与欧盟保持一致,不会推出丹麦一个国家的做法。
与其他北欧国家相比,芬兰更注意防火安全性,从芬兰在防火安全方面现在进行的工作和芬兰对DBDPO危害性评估的态度可明显看出这一点。芬兰政府官员表示,芬兰会遵守欧盟关于化学品的政策,对待溴系阻燃剂的态度会基于科学证据。

 

欧盟阻燃剂相关法规

1991年,欧盟曾提出一个建议性的指令,要求制品中五溴联苯醚(PBDPO)的含量限制在0.1%以下。但由于当时缺乏适宜的PBDPO的代用品,同时考虑到PBDPO在防火安全方面的作用,这一建议性的指令中途搁浅,并于1994年被撤回。曾经对PBDPO反对呼声最高的荷兰和德国,当时也没有试图出台有关限制PBDPO的国家法规。而且人们认为,当时并没有得到令人信服的证据,肯定PBDPO对环境和人类健康有不可接受的危险。
为了减少卤系阻燃剂对人类健康的危害,欧洲一些溴系阻燃剂制造商在1995年形成了一个自愿的协议,其要点如下。
①不再制造十溴二苯醚(DBDPO)以外的其他多溴联苯(PBB)。当时欧洲只有一个厂家生产DBDPO
②不再制造非商业性PBDPO
③应尽量降低DBDPO及八溴二苯醚(OBDPO)中的杂质含量。
④应尽量减少制造、加工和处理过程中的五溴联苯醚(PeBDPO)的释出量。
⑤阻燃剂生产商应与产品制造商合作,安全处理含有溴系阻燃剂的聚合物和纺织品。
⑥应着手进行有关溴系阻燃剂对环境影响的研究。
⑦生产厂商应发布有关产品的最新资料,以保证安全处理含有溴系阻燃剂的消费品和设备。
20015月,欧洲提出了一个限制某些危险物质销售和使用的建议,关于PBDPO,当时此建议提出后,PeBDPO应当禁用,但八溴二苯醚(OBDPO)仍可继续生产,不过工业级OBDPO中的PeBDPO含量应限制小于2%,待2002OBDPO的危险性评估完成后,再根据情况考虑对待OBDPO的策略。
根据对PeBDPOOBDPO危害性的评估结果,在20031月欧盟颁布的RoHS指令中,要求从200671日起在欧盟市场销售的新电子电气产品中,禁止使用PeBDPOOBDPO。当时DBDPO是作为一个例外,不包括在指令所禁用的PBDPO中,因为当时还在等待对DBDPO危害性的最后评估结果,即此例外将根据DBDPO的评估结果,予以撤销或肯定。20045月,欧盟完成了对DBDPO的评估,没有发现使用DBDPO引起的危害性。另外,欧盟对DBDPO作为例外这一情况的咨询也已完成。2005419日,欧盟对是否允许继续使用DBDPO进行了投票表决,大多数国家支持不将DBDPO包括于RoHS指令中,但因支持票数尚不够法定的72.3%,所以还需将此问题提交欧盟部长会议理事会裁决。200592日,欧盟部长会议理事会就此进行了投票表决,大多数投票者赞成不将DBDPO包括于RoHS指令中,而仅有20%的投票者表示反对。赞成票数为反对票数的2倍。200597日,这一问题返回欧盟委员会,欧盟委员会于200510月中旬做出决定,正式将DBDPO作为RoHS指令的例外处理,即允许在欧盟上市的电子电气产品中继续使用DBDPO
欧盟还在讨论另一项提议,是否应在欧盟市场所有应用中禁用PeBDPOOBDPO
200235日,荷兰通过国家立法,禁用八溴醚,但仅施行一年,200333日,荷兰环境部撤销了这一决定。事实证明,禁用八溴醚的决定缺少科学论据。环境中没有出现八溴醚,且20021月起由工业部门进行的八溴醚危害性评估结果也说明,目前对八溴醚还不必过于担心。

 

 

 

阻燃材料是一种保护材料,它是能够阻止燃烧而自己并不容易燃烧的材料,有固体的如说水泥、钢材、玻璃等材料;有液态的,也简称为阻燃剂,在需防火墙体等各种材料表面上如果涂上阻燃剂,它能保证在起火的时候不被烧着,也不会使得燃烧范围加剧、扩大。材料的耐燃性通常以其氧指数(OI)来划分。氧指数在22%27%的为难燃材料,高于27%为高难燃材料。二者统称阻燃材料。阻燃剂的分类:

1.按作用方式分

1)反应型阻燃剂

反应型阻燃剂在聚合或缩聚过程中参与反应,从而结合到高聚物的主链或侧链上,因此其作用稳定、耐久,对高聚物的性能影响小。目前使用的阻燃剂85%为添加型。多用于热塑性高聚物。

2)添加型阻燃剂

添加型阻燃剂则仅仅是分散于阻燃体系中,使用较为方便。目前使用的阻燃剂仅15%为反应型,多用于热固性高聚物。

2.按所含阻燃元素分

1卤系阻燃剂

卤系阻燃剂在热解过程中,分解出捕获传递燃烧自由基的XHXHX能稀释可燃物裂解时产生的可燃气体,隔断可燃气体与空气的接触。该类阻燃剂主要是指氯系阻燃剂和溴系阻燃剂。工业上生产的氯系阻燃剂品种主要是氯化石蜡、得克隆、海特酸及其酸酐、六氯环戊二烯、四氯邻苯二甲酸酐等。但某些氯代物的毒性比相应的溴代物更高,且氯系阻燃剂燃烧时会放出四氯化碳,这更是人们担心的问题。溴系阻燃剂是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一,主要产品有十溴二苯醚、四溴双酚A、四溴二季戊四醇、溴代聚苯乙烯、五溴甲苯和六溴环十二烷等。溴系阻燃剂的主要缺点是降低被阻燃基材的抗紫外线稳定性,燃烧时生成较多的烟、腐蚀性气体和有毒气体。目前,降低阻燃材料燃烧时生烟量及有毒气体量的呼声日高,首当其冲的是卤系阻燃剂。其次,溴系阻燃剂一般与氧化锑并用,这样使材料的生烟量更高。

2)磷系阻燃剂

磷系阻燃剂是各类阻燃剂中最复杂,也是研究比较充分的一类。磷系阻燃剂毒性较低,阻燃效率较低,符合阻燃剂的发展方向,具有很好的发展前景。磷系阻燃剂在燃烧过程中产生了磷酸酐或磷酸,促使可燃物脱水炭化,阻止或减少可燃气体产生。磷酸酐在热解时还形成了类似玻璃状的熔融物覆盖在可燃物表面,促使其氧化生成二氧化碳,起到阻燃作用。磷系阻燃剂根据磷系阻燃剂的组成和结构以及作用机理可分为:

1 无机磷系阻燃剂

无机磷系阻燃剂主要包括红磷、微胶囊红磷阻燃剂、磷酸盐和聚磷酸铵等磷-铵阻燃剂。含磷无机阻燃剂因其热稳定性好、不挥发、不产生腐蚀性气体、效果持久、毒性低等优点而获得广泛的应用。

2 膨胀型阻燃剂

膨胀型阻燃剂是以磷、氮为主要阻燃元素的阻燃剂该类阻燃剂由酸源(脱水剂、碳源(成碳剂)和气源(发泡剂)三部分组成。常用的有三聚氰胺磷酸盐MP、二三聚氰胺磷酸盐DMP、三聚氰胺聚磷酸盐MPP、二三聚氰胺焦磷酸盐DMPY 等。

3 有机磷系阻燃剂三大类。

有机磷系阻燃剂主要包括磷酸酯、膦酸脂、亚磷酸酯、有机磷酸盐、氧化膦、含磷多元醇及磷-氮化合物等多种目前应用最广泛的是卤磷磷酸酯和膦酸脂特别是他们的含卤衍生物。

3氮系阻燃剂

在氮系阻燃剂中,氮的化合物和可燃物作用,促进交链成炭,降低可燃物的分解温度,产生的不燃气体,起到稀释可燃气体的作用。

4)磷-卤系阻燃剂

磷-卤系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂主要是通过磷-卤、磷-氮协同效应作用达到阻燃目的,具有磷-卤、磷-氮的双重效应,阻燃效果比较好。

5)磷-氮系阻燃剂等几类。

磷 – 氮系阻燃剂又称膨胀型阻燃剂,在火灾的高热作用下,膨胀型涂层的体积可增大几百倍,形成一个多孔层,而孔中则充满不燃气体,故可作为隔热和隔氧的屏障。遇火时,在膨胀层内发生下述反应:①酸源分解生成不燃气体。如酸源为磷酸铵,则分解生成NH3;②生成的磷酸催化炭源脱水,促进去水和成炭;③与此同时,高聚物熔融,而发泡剂分解生成的气体则将熔融树脂吹胀成泡沫层。

3.按组分的不同分

1)无机阻燃剂

无机阻燃剂是目前使用最多的一类阻燃剂,它的主要组分是无机物,应用产品主要有氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硼酸、锑系阻燃剂主要品种是三氧化二锑、胶体五氧化二锑及锑酸钠。含磷无机阻燃剂、含硼以及含钼阻燃剂如,三氧化钼等。

2)有机阻燃剂

有机阻燃剂的主要组分为有机物,主要的产品有:

a. 卤系

卤系阻燃剂阻燃效果好,但起阻燃作用的卤化氢是有毒的腐蚀性气体,将逐渐被淘汰。

b. 磷酸酯

磷酸酯类的特点是具有阻燃与增塑双重功能。它可实现阻燃剂无卤化。增塑功能可使塑料成型时流动加工性变好,可抑制燃烧后的残余物。产生的毒性气体和腐蚀性气体比卤系阻燃剂少。它们大都属于添加型阻燃剂。典型品种有磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二溴丙基)酯、磷酸三(β-氯乙基)酯等。

c. 膦酸脂

目前的研究主要集中在含氮的膦酸酯和反应性磷酸酯两方面,其主要产品有甲基膦酸二甲酯、烯烃基膦酸酯、酰胺膦酸酯、环状膦酸酯等。环状膦酸酯是一类具有较高热稳定性和优良耐水性的添加型阻燃剂,主要用于聚酯纤维、聚氨酯泡沫塑料和热固性树脂的阻燃。

d. 卤代磷酸酯

含卤类磷酸酯由于同时含有卤素和磷两类元素, 使阻燃剂在气相和凝聚相同时起发挥作用,阻燃效果较理想。

e. 氧化膦

氧化膦是一类很稳定的有机磷化合物,可用作聚酯的阻燃剂。用含有活性官能团的氧化膦单体掺入共聚,可以制造阻燃聚酯、聚碳酸酯、环氧树脂和聚氨酯等氧化膦是聚苯醚有效的阻燃剂,它可与磷酸酯类阻燃剂媲美,由于含磷量高,所以达到同样阻燃级别时所需添加的阻燃剂量小。主要品种有正丁基双(羟丙基)氧化膦(FRD)、三羟丙基氧化膦(FR-T)、环辛基羟丙基氧化膦(CODPPO)、对二(22-氰乙基氧化膦甲基)四甲基苯(RF2699)。

f. 亚磷酸酯

亚磷酸酯阻燃剂开发的品种远不如磷酸酯多,大部分亚磷酸酯用于抗氧剂、稳定剂、防老剂,用于阻燃剂的较少。

g. 鏻盐系列

鏻盐是具有R4PX 结构的含磷有机化合物,其代表性品种是氯化四羟甲基(THPC)。

h. 有机硅氧烷类阻燃剂

有机硅类阻燃剂是近年来国外少数几个国家开发的一类新型的无卤、低烟、低毒阻燃剂其作用机理是硅氧烷在燃烧时可以生成硅碳阻隔层起到阻燃效果;而且,与相应的有机化合物相比聚硅氧烷具有燃烧时发热量低、烟雾少和毒性低等优点等。

还有一部分有机阻燃剂用于纺织织物的耐久性阻燃整理,如六溴水散体、十溴-三氧化二锑阻燃体系,具有较好的耐洗涤的阻燃性能。有机、无机混合阻燃剂是无机盐类阻燃剂的改良产品,主要用非水溶性的有机磷酸酯的水乳液,部分代替无机盐类阻燃剂。在三大类阻燃剂中,无机阻燃剂具有无毒、无害、无烟、无卤的优点,广泛应用于各类领域,需求总量占阻燃剂需求总量一半以上,需求增长率有增长趋势。

3)有机、无机混合阻燃剂

有机、无机混合阻燃剂是无机盐类阻燃剂的改良产品,主要用非水溶性的有机磷酸酯的水乳液,部分代替无机盐类阻燃剂。无机混合阻燃剂,氢氧化镁和氢氧化铝的混合物。

结语

 

   随着我国各种法规的逐步健全,阻燃行业前景看好,这表明人民生活的提高要求生活在更安全、可靠的环境中,也是和谐社会的一个标志。阻燃行业、阻燃剂生产的更大发展指日可待。

 

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