Бромированный антипирен
Бромированные антипирены ( BFR ) представляют собой броморганические соединения , которые оказывают ингибирующее действие на химию горения и имеют тенденцию снижать воспламеняемость содержащих их продуктов. Бромированные разновидности коммерческих химических антипиренов занимают примерно 19,7% рынка. Они эффективны при производстве пластмасс и текстиля, таких как электроника, одежда и мебель.
Виды соединений
[ редактировать ]Многие различные BFR производятся синтетически с самыми разными химическими свойствами. Есть несколько групп: [1]
- Полибромдифениловые эфиры (ПБДЭ): ДекаБДЭ , ОктаБДЭ (больше не производится), ПентаБДЭ (больше не производится, первый БДЭ, коммерциализированный в 1950-х годах)
- Полибромдифенил (ПБД), больше не производится.
- Бромированные циклоуглеводороды
- Другие бромированные антипирены с разными свойствами и механизмами действия.
Декабромдифениловый эфир ( Дека-БДЭ или ДеБДЭ ). В августе 2012 года власти Великобритании предложили декабромдифениловый эфир (Дека-БДЭ или ДеБДЭ) в качестве кандидата на получение разрешения в рамках режима регулирования химических веществ ЕС REACH. 5 июля 2013 года ECHA исключило Дека-БДЭ из списка приоритетных веществ, подлежащих разрешению в соответствии с REACH, тем самым завершив общественные консультации. 1 августа 2014 года ECHA представило предложение об ограничении использования Дека-БДЭ. Агентство предлагает ограничить производство, использование и размещение на рынке этого вещества, а также смесей и изделий, его содержащих. 17 сентября 2014 года ECHA представило отчет об ограничениях, который инициирует шестимесячные общественные консультации. 9 февраля 2017 года Европейская комиссия приняла Регламент ЕС 2017/227. Статья 1 этого постановления гласит, что в Регламент (ЕС) № 1907/2006 внесены поправки, включающие запрет на использование декаБДЭ в количествах, превышающих 0,1% по массе, начиная со 2 марта 2019 года. Продукты, размещенные на рынке до 2 марта. 2019 освобождены от налога. Кроме того, использование декаБДЭ в самолетах разрешено до 2 марта 2027 года. [2]
Гексабромциклододекан ( ГБЦД или ГБЦДД ) представляет собой кольцо, состоящее из двенадцати атомов углерода и шести атомов брома , связанных с кольцом. Коммерчески используемый ГБЦД на самом деле представляет собой смесь различных изомеров . ГБЦД токсичен для водных организмов . Стокгольмская конвенция ЮНЕП включила ГБЦД в список подлежащих ликвидации, но допускает временное исключение для использования в пенополистироловых изоляционных материалах в зданиях. [3]
Тетрабромбисфенол А ( TBBPA или TBBP-A ) считается токсичным для водной среды. [ нужна ссылка ] Этот антипирен в основном используется в печатных платах в качестве реактивного средства . Поскольку ТББПА химически связан со смолой печатной платы, его труднее высвобождать, чем свободно нанесенные смеси в пенопластах, поэтому оценка риска ЕС в 2005 году пришла к выводу, что ТББПА не представляет риска для здоровья человека в этом применении. [4] ТББПА также используется в качестве добавки в акрилонитрилбутадиенстирол (АБС).
Содержание в пластике
[ редактировать ]Содержание бромированных антипиренов в разных полимерах: [5]
| Полимер | Содержание [%] | Вещества |
|---|---|---|
| Пенополистирол | 0.8–4 | ГБЦД |
| Ударопрочный полистирол | 11–15 | ДекаБДЭ, бромированный полистирол |
| Эпоксидная смола | 0-0.1 | ТББПА |
| Полиамиды | 13–16 | ДекаБДЭ, бромированный полистирол |
| Полиолефины | 5–8 | ДекаБДЭ, пропилен-дибромстирол |
| Полиуретаны | н/д | Бромированный FR отсутствует |
| Политерефталат | 8–11 | Бромированный полистирол |
| Ненасыщенные полиэфиры | 13–28 | ТББПА |
| Поликарбонат | 4–6 | Бромированный полистирол |
| стирола Сополимеры | 12–15 | Бромированный полистирол |
Производство
[ редактировать ]В 2011 году было продано 390 000 тонн бромированных антипиренов. Это составляет 19,7% рынка антипиренов. [6]
Типы приложений
[ редактировать ]Наибольшее потребление бромированных огнестойких добавок приходится на электронную промышленность. В компьютерах BFR используются в четырех основных целях: в печатных платах , в таких компонентах, как разъемы , в пластиковых крышках и в электрических кабелях . BFR также используются во многих продуктах, включая, помимо прочего, пластиковые чехлы телевизоров, ковры, подушки, краски, обивку и бытовую кухонную технику.
Тестирование на BFR в пластмассах
[ редактировать ]До недавнего времени тестирование на BFR было затруднительным. Время цикла, стоимость и уровень знаний, необходимые инженеру-испытателю, не позволяют проводить какой-либо контроль пластиковых компонентов на производстве или в среде квалификации/валидации продукции.
Недавно, с появлением нового аналитического прибора IA-Mass , стал возможен скрининг пластикового материала на производственной линии. Для тестирования и квалификации пластиковых деталей по мере их поступления на сборочную линию доступен пятиминутный цикл обнаружения и 20-минутный цикл количественного анализа. IA-Mass определяет наличие брома (ПБД, ПБДЭ и некоторых других), но не может охарактеризовать все бромированные огнестойкие вещества, присутствующие в пластиковой матрице.
В феврале 2009 года Институт стандартных образцов и измерений (IRMM) выпустил два сертифицированных эталонных материала (CRM), чтобы помочь аналитическим лабораториям лучше обнаруживать два класса антипиренов, а именно полибромдифениловые эфиры (ПБДЭ) и полибромированные дифенилы (ПБД). Два эталонных материала были изготовлены по индивидуальному заказу и содержали все соответствующие ПБДЭ и ПБД на уровнях, близких к допустимому пределу, установленному Директивой RoHS, который составляет 1 г/кг для суммы ПБД и ПБДЭ.
Вопросы экологии и безопасности
[ редактировать ]Многие бромированные химикаты подвергаются растущей критике из-за их использования в домашней обстановке и там, где дети могут с ними контактировать. Некоторые полагают, что ПБДЭ могут оказывать вредное воздействие на людей и животных. Растущая обеспокоенность побудила некоторые европейские страны запретить некоторые из них, следуя принципу предосторожности, более распространенному в Европе. [7] Некоторые ПБДЭ являются липофильными и биоаккумулятивными. ПБДЭ были обнаружены у людей во всем мире. [8]
Некоторые бромированные антипирены были идентифицированы как стойкие, биоаккумулятивные и токсичные как для человека, так и для окружающей среды, и предположительно вызывали нейроповеденческие эффекты и эндокринные нарушения . [9] [10] Например, в Европе бромированные антипирены прошли REACH , и когда были выявлены риски, были введены в действие соответствующие варианты управления рисками; так было и с коммерческим пента-БДЭ. [11] и коммерческий Окта-БДЭ. [12]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Майкл Дж. Дагани, Генри Дж. Барда, Теодор Дж. Бенья, Дэвид К. Сандерс: соединения брома , Энциклопедия промышленной химии Ульмана, 2002, Wiley-VCH, Вайнхайм. два : 10.1002/14356007.a04_405
- ^ Европейская комиссия (9 февраля 2017 г.). «Регламент Комиссии (ЕС) 2017/227» . Официальный журнал Европейского Союза . Л35 : 6–9 . Проверено 16 июня 2017 г.
- ^ Окончательное решение доступно на веб-сайте Стокгольмской конвенции ЮНЕП здесь: «Решения КС» . Архивировано из оригинала 25 сентября 2014 г. Проверено 26 октября 2014 г.
- ^ «Отчет ЕС об оценке риска 2,2',6,6'-тетрабром-4,4'-изопропилидендифенола (тетрабромбисфенола-A или TBBP-A), Часть II - здоровье человека» (PDF) . Институт здоровья и защиты прав потребителей. Архивировано из оригинала (PDF) 5 сентября 2014 г. Проверено 26 октября 2014 г.
- ^ Педро Ариас (2001): Бромированные антипирены – обзор . Второй международный семинар по бромированным антипиренам, Стокгольм
- ^ Оценка Townsend Solutions, «Flammschutz Online – рынок антипиренов» . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 26 октября 2014 г.
- ^ Стифлер, Лиза (28 марта 2007 г.). «ПБДЭ: они повсюду, они накапливаются и распространяются» . Сиэтл Пост разведчик .
- ^ Ким Хупер; Цзяньвэнь Ше (2003). «Уроки полибромдифениловых эфиров (ПБДЭ): принцип предосторожности, первичная профилактика и ценность мониторинга нагрузки на организм на уровне общин с использованием грудного молока» . Перспективы гигиены окружающей среды . 111 (1): 109–114. дои : 10.1289/ehp.5438 . ПМЦ 1241314 . ПМИД 12515688 . Архивировано из оригинала 1 ноября 2008 г.
- ^ «Краткое описание плана действий в отношении полибромдифениловых эфиров (ПБДЭ) | Существующие химические вещества | OPPT | Агентство по охране окружающей среды США» . Архивировано из оригинала 1 сентября 2015 г. Проверено 3 декабря 2012 г.
- ^ «Бромированные антипирены в окружающей среде» (PDF) . Колумбийский центр экологических исследований. Архивировано (PDF) из оригинала 8 мая 2016 г. Проверено 3 декабря 2012 г.
- ^ «Отчет Европейского Союза об оценке рисков, связанных с производным дифенилового эфира пентаброма» . Институт здоровья и защиты прав потребителей. 2000. Архивировано из оригинала 26 октября 2014 г. Проверено 26 октября 2014 г.
- ^ «Отчет Европейского Союза об оценке рисков октабромпроизводного дифенилового эфира» . Институт здоровья и защиты прав потребителей. 2003. Архивировано из оригинала 26 октября 2014 г. Проверено 26 октября 2014 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Кайл Д'Сильва, Алвин Фернандес и Мартин Роуз (2004). «Бромированные органические микрозагрязнители — проблема огнезащитных средств». Критические обзоры в области экологических наук и технологий . 34 (2): 141–207. дои : 10.1080/10643380490430672 . S2CID 95008650 .
- Ло, Робин Дж.; Колер, Мартин; Хиб, Норберт В.; Гереке, Андреас К.; Шмид, Питер; Ворспоелс, Стефан; Ковачи, Адриан; Бехер, Георг; Джанак, Карел (2005). «Гексабромциклододекан бросает вызов ученым и регулирующим органам» . Экологические науки и технологии . 39 (13): 281А–287А. Бибкод : 2005EnST...39..281L . дои : 10.1021/es053302f . ПМИД 16053062 .
- Синтия А. де Вит (2002). «Обзор бромированных антипиренов в окружающей среде». Хемосфера . 46 (5): 583–624. Бибкод : 2002Chmsp..46..583D . дои : 10.1016/S0045-6535(01)00225-9 . ПМИД 11999784 .
- Янг Ран Ким; и др. (2014). «Последствия воздействия бромированных антипиренов на здоровье: систематический обзор» (PDF) . Хемосфера . 106 : 1–19. Бибкод : 2014Chmsp.106....1K . doi : 10.1016/j.chemSphere.2013.12.064 . ПМИД 24529398 .
- Х. Фромм; Г. Бехер; Б. Хильгер; В. Фелькель (2016). «Бромированные антипирены. Воздействие и оценка риска для населения». Международный журнал гигиены и гигиены окружающей среды . 219 (1): 1–23. дои : 10.1016/j.ijheh.2015.08.004 . ПМИД 26412400 .
- Ж. де Бур; HM Стэплтон (2019). «К пожарной безопасности без химического риска» . Наука . 364 (6437): 231–232. Бибкод : 2019Sci...364..231D . doi : 10.1126/science.aax2054 . hdl : 1871.1/bb6014cc-f3d4-4f55-bf5f-26d48843889f . ПМИД 31000649 . S2CID 121618800 .