Bromowany środek zmniejszający palność - Brominated flame retardant

Bromowane środki zmniejszające palność ( BFRs ) to związki bromoorganiczne, które mają hamujący wpływ na chemię spalania i mają tendencję do zmniejszania palności zawierających je produktów. ( Uniepalniacze ) Bromowana odmiana komercjalizowanych chemicznych środków zmniejszających palność stanowi około 19,7% rynku. Są skuteczne w zastosowaniach z tworzyw sztucznych i tekstyliów, takich jak elektronika, ubrania i meble.

Rodzaje związków

Wiele różnych BFR jest wytwarzanych syntetycznie o bardzo różnych właściwościach chemicznych. Istnieje kilka grup:

Eter dekabromodifenylu ( Deca-BDE lub DeBDE ) – W sierpniu 2012 r. władze Wielkiej Brytanii zaproponowały eter dekabromodifenylu (Deca-BDE lub DeBDE) jako kandydata do uzyskania zezwolenia w ramach unijnego systemu regulacyjnego dotyczącego chemikaliów, REACH. W dniu 5 lipca 2013 r. ECHA wycofała Deca-BDE ze swojego wykazu substancji priorytetowych do udzielania zezwoleń w ramach REACH, zamykając tym samym konsultacje społeczne. W dniu 1 sierpnia 2014 r. ECHA przedłożyła propozycję ograniczenia dla Deca-BDE. Agencja proponuje ograniczenie produkcji, stosowania i wprowadzania do obrotu substancji oraz zawierających ją mieszanin i wyrobów. W dniu 17 września 2014 r. ECHA przedłożyła sprawozdanie w sprawie ograniczenia, które rozpoczyna sześciomiesięczne konsultacje społeczne. 9 lutego 2017 r. Komisja Europejska przyjęła rozporządzenie UE 2017/227. Artykuł 1 tego rozporządzenia stanowi, że rozporządzenie (WE) nr 1907/2006 zostaje zmienione w celu wprowadzenia zakazu stosowania dekaBDE w ilościach większych niż 0,1% wagowo, obowiązującego od 2 marca 2019 r. Produkty wprowadzone na rynek przed 2 marca 2019 są zwolnione. Ponadto stosowanie dekaBDE w statkach powietrznych jest dopuszczalne do 2 marca 2027 r.

Heksabromocyklododekan ( HBCD lub HBCDD ) to pierścień składający się z dwunastu atomów węgla z sześcioma atomami bromu związanymi z pierścieniem. Stosowany w handlu HBCD jest w rzeczywistości mieszaniną różnych izomerów . HBCD jest toksyczny dla organizmów wodnych . Konwencja Sztokholmska UNEP wymieniła HBCD do eliminacji, ale zezwala na tymczasowe wyłączenie stosowania w styropianowych piankach izolacyjnych w budynkach.

Tetrabromobisfenol A ( TBBPA lub TBBP-A ) jest uważany za toksyczny dla środowiska wodnego. Ten środek zmniejszający palność jest stosowany głównie w obwodach drukowanych jako reaktywny . Ponieważ TBBPA jest chemicznie związany z żywicą płytki drukowanej, jest mniej łatwo uwalniany niż luźno stosowane mieszaniny w piankach, tak że w ocenie ryzyka UE w 2005 r. stwierdzono, że TBBPA nie stanowi zagrożenia dla zdrowia ludzkiego w tym zastosowaniu. TBBPA jest również stosowany jako dodatek do akrylonitrylo-butadieno-styrenu (ABS).

Zawartość w tworzywach sztucznych

Zawartość bromowanych środków zmniejszających palność w różnych polimerach:

Polimer Zadowolony [%] Substancje
Pianka polistyrenowa 0,8–4 HBCD
Polistyren wysokoudarowy 11-15 DecaBDE, bromowany polistyren
Żywica epoksydowa 0-0,1 TBBPA
Poliamidy 13-16 DecaBDE, bromowany polistyren
Poliolefiny 5–8 DecaBDE, propylen dibromostyren
Poliuretany nie dotyczy Brak dostępnego bromowanego FR
Politereftalan 8–11 Polistyren bromowany
Poliestry nienasycone 13–28 TBBPA
Poliwęglan 4–6 Polistyren bromowany
styrenowe kopolimery 12-15 Polistyren bromowany

Produkcja

W 2011 r. sprzedano 390 000 ton bromowanych środków zmniejszających palność. Stanowi to 19,7% rynku środków zmniejszających palność.

Rodzaje aplikacji

Przemysł elektroniczny odpowiada za największe zużycie BFR. W komputerach BFRs są używane w czterech głównych zastosowaniach: w obwodach drukowanych , w elementach takich jak złącza , w plastikowych osłonach oraz w kablach elektrycznych . BFRs są również stosowane w wielu produktach, w tym między innymi w plastikowych osłonach telewizorów, dywanach, poduszkach, farbach, tapicerce i domowych urządzeniach kuchennych.

Testowanie BFR w tworzywach sztucznych

Do niedawna testowanie BFR było uciążliwe. Czas cyklu, koszt i poziom wiedzy wymaganej od inżyniera testującego wykluczyły wdrożenie jakichkolwiek badań przesiewowych elementów z tworzyw sztucznych w środowisku produkcyjnym lub w środowisku kwalifikacji/walidacji produktu.

Ostatnio, wraz z wprowadzeniem nowego instrumentu analitycznego IA-Mass , możliwe stało się przesiewanie tworzywa sztucznego wzdłuż linii produkcyjnej. Dostępny jest pięciominutowy cykl wykrywania i 20-minutowy cykl oceny ilościowej, aby przetestować i zakwalifikować części z tworzyw sztucznych, gdy trafiają na linię montażową. IA-Mass identyfikuje obecność bromu (PBB, PBDE i kilku innych), ale nie może scharakteryzować wszystkich BFR obecnych w matrycy z tworzywa sztucznego.

W lutym 2009 r. Instytut Materiałów Odniesienia i Pomiarów (IRMM) wydał dwa certyfikowane materiały odniesienia (CRM), aby pomóc laboratoriom analitycznym lepiej wykryć dwie klasy środków zmniejszających palność, a mianowicie polibromowane etery difenylowe (PBDE) i polibromowane bifenyle (PBB). Dwa materiały odniesienia zostały wykonane na zamówienie, aby zawierały wszystkie istotne PBDE i PBB na poziomie zbliżonym do prawnego limitu określonego w dyrektywie RoHS, wynoszącego 1 g/kg dla sumy PBB i PBDE.

Kwestie ochrony środowiska i bezpieczeństwa

Wiele bromowanych chemikaliów jest coraz częściej krytykowanych w związku z ich stosowaniem w meblach domowych oraz w miejscach, w których dzieci miałyby z nimi kontakt. Niektórzy uważają, że PBDE mogą mieć szkodliwy wpływ na ludzi i zwierzęta. Rosnące zaniepokojenie skłoniło niektóre kraje europejskie do zakazania niektórych z nich, kierując się bardziej powszechną w Europie zasadą ostrożności . Niektóre PBDE są lipofilowe i bioakumulacyjne. PBDE zostały znalezione u ludzi na całym świecie.

Niektóre bromowane środki zmniejszające palność zostały zidentyfikowane jako trwałe, zdolne do bioakumulacji i toksyczne zarówno dla ludzi, jak i środowiska oraz podejrzewano, że powodują skutki neurobehawioralne i zaburzenia endokrynologiczne . Jedną konkretną grupą docelową są strażacy, którzy są narażeni na działanie bromowanych środków zmniejszających palność podczas akcji gaśniczych, co skutkuje zachorowalnością na raka znacznie przewyższającą ogół społeczeństwa. Na przykład w Europie bromowane środki zmniejszające palność przeszły przez REACH i po zidentyfikowaniu ryzyka wprowadzono odpowiednie opcje zarządzania ryzykiem; tak było w przypadku komercyjnego Penta-BDE i komercyjnego Octa-BDE. Biorąc pod uwagę obecny stan utylizacji odpadów na świecie, istnieje możliwość uwolnienia BFR do środowiska.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

Zewnętrzne linki