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:
- Polibromowanych eterów difenylowych (PBDE): DekaBDE , oktaBDE (nie produkowane już), pentaBDE (nie produkowane już pierwsze BFR, skomercjalizowane w 1950 roku)
- Polibromowany bifenyl (PBB), już nie produkowany
- Bromowane cyklowęglowodory
- Inne bromowane środki zmniejszające palność o różnych właściwościach i mechanizmach
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
- Kyle D'Silva, Alwyn Fernandes i Martin Rose (2004). „Bromowane organiczne mikrozanieczyszczenia — zapalanie problemu opóźniającego palenie”. Krytyczne recenzje w naukach o środowisku i technologii . 34 (2): 141–207. doi : 10.1080/10643380490430672 . S2CID 95008650 .
- Prawo, Robin J.; Kohlera, Martina; Heeb, Norbert V.; Gerecke, Andreas C.; Schmida, Piotra; Voorspoels, Stefan; Covaci, Adrian; Becher, Georg; Janak, Karel (2005). „Heksabromocyklododekan wyzwania naukowców i regulatorów” . Nauka o środowisku i technologia . 39 (13): 281A–287A. Kod Bibcode : 2005EnST...39..281L . doi : 10.1021/es053302f . PMID 16053062 .
- Cynthia A. de Wit (2002). „Przegląd bromowanych środków zmniejszających palność w środowisku”. Chemosfera . 46 (5): 583–624. Kod bib : 2002Chmsp..46..583D . doi : 10.1016/S0045-6535(01)00225-9 . PMID 19999784 .
- Młody Ran Kim; i in. (2014). „Konsekwencje zdrowotne narażenia na bromowane środki zmniejszające palność: przegląd systematyczny” (PDF) . Chemosfera . 106 : 1-19. Kod Bibcode : 2014Chmsp.106....1K . doi : 10.1016/j.chemosfera.2013.12.064 . PMID 24529398 .
- H. Fromme; G. Bechera; B. Hilgera; W. Volkela (2016). „Bromowane środki zmniejszające palność – Ocena narażenia i ryzyka dla populacji ogólnej”. Międzynarodowy Dziennik Higieny i Zdrowia Środowiskowego . 219 (1): 1-23. doi : 10.1016/j.ijheh.2015.08.004 . PMID 26412400 .
- J. de Boera; HM Stapleton (2019). „Ku bezpieczeństwu pożarowemu bez ryzyka chemicznego” . Nauka . 364 (6437): 231-232. Kod Bibcode : 2019Sci...364..231D . doi : 10.1126/science.aax2054 (nieaktywny 31 maja 2021 r.). PMID 31000649 .CS1 maint: DOI nieaktywny od maja 2021 ( link )
Zewnętrzne linki
- MPI Milebrome - Bromowane środki zmniejszające palność
- Forum Naukowo-Środowiskowe o Bromie
- Europejski panel przemysłowy bromowanego środka zmniejszającego palność
- SFT: Aktualny stan wiedzy i wymagania dotyczące monitorowania: pojawiające się „nowe” bromowane środki zmniejszające palność w produktach uniepalniających i w środowisku