溴系阻燃劑，備受爭(zhēng)議卻又必不可少的安全守護(hù)神

發(fā)布時(shí)間：2020-11-25 11-25 15:15 作者：

2013年7月6日，韓亞航空214號(hào)班機(jī)在舊金山降落時(shí)墜毀，機(jī)身起火并冒出了滾滾濃煙。在此次事故中，盡管飛機(jī)起火，但絕大多數(shù)乘客還是得以順利生還。而為這些乘客爭(zhēng)取到寶貴逃生時(shí)間的，是一種生活中廣泛存在，卻往往被人忽視的化學(xué)產(chǎn)品——阻燃劑。

作為防火的常規(guī)手段，阻燃劑被廣泛地添加到多種材料當(dāng)中。然而，圍繞阻燃劑，尤其是含溴阻燃劑的質(zhì)疑之聲也從未停息。不少人認(rèn)為，阻燃劑在消防中起不了多少作用，它們還會(huì)在環(huán)境中蔓延，并危害人體健康。事實(shí)是這樣嗎？阻燃劑網(wǎng)為您答疑。

1.阻燃劑，拯救生命的“隱形守護(hù)神”

阻燃劑是一類可以延緩起火時(shí)間，并抑制火勢(shì)蔓延的添加物，它們通過(guò)多種作用原理抑制燃燒反應(yīng)的發(fā)生。氫氧化鋁、氫氧化鎂等無(wú)機(jī)阻燃劑受熱產(chǎn)生水，在此過(guò)程中大量吸熱，同時(shí)起到隔絕氧氣的作用；溴系阻燃劑可以捕獲燃燒反應(yīng)中的自由基，終止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生；除此之外，也有的阻燃劑會(huì)讓材料表面迅速發(fā)泡膨脹并碳化，形成保護(hù)層。

從塑料制品、人造皮革、化纖布料到建筑中的泡沫保溫材料，我們的生活中處處都有聚合物材料的身影。這些材料在性能上有很多優(yōu)勢(shì)，但卻有一個(gè)明顯的缺陷：它們往往容易燃燒，由此埋下了火災(zāi)隱患。為了消除隱患，使用阻燃劑提高材料的防火性能就成了必不可少的措施。

如今，阻燃劑主要應(yīng)用在交通運(yùn)輸、電子電氣設(shè)備、家具以及建筑材料領(lǐng)域。添加阻燃劑并不能讓材料獲得完全抵抗烈火的能力，不過(guò)它依然可以減少火災(zāi)發(fā)生，并為身陷火場(chǎng)的人們迎得寶貴的逃生時(shí)間。在起火的空間中，由于易燃?xì)怏w和熱量的聚集，可能會(huì)發(fā)生“閃燃”現(xiàn)象——各種易燃物質(zhì)都在1~2秒時(shí)間內(nèi)同時(shí)起火。而阻燃劑的出現(xiàn)，可以有效避免這種情況。以塑料外殼的陰極射線管電視為例，假如它沒(méi)有經(jīng)過(guò)阻燃處理，在起火時(shí)留給人們的逃離時(shí)間少于2分鐘，而在阻燃劑的幫助下，逃離時(shí)間可以提升至30分鐘以上。

阻燃劑在防火安全中的作用已經(jīng)得到了證實(shí)。據(jù)歐盟委員會(huì)評(píng)估，過(guò)去10年中阻燃劑的使用使歐洲的火災(zāi)死亡人數(shù)減少了20%。2009年由英國(guó)政府進(jìn)行的Greenstreet Berman研究表明，自《家具與室內(nèi)陳設(shè)消防安全法規(guī)》頒布后，在2002年至2007年間，火災(zāi)死亡案例年均減少54例，非致命燒傷案年均減少780例，火災(zāi)事故年均減少1065例，而家具的防火處理也離不開(kāi)阻燃劑。

2009年，中央電視臺(tái)電視文化中心發(fā)生大火，火勢(shì)迅速蔓延，造成外墻嚴(yán)重受損。而這其中，造成火勢(shì)蔓延的重要原因就是大樓外層的保溫材料阻燃性能不合格。由此也可以看出，阻燃劑絕非可有可無(wú)。

溴系阻燃劑：我們討厭它，但離不開(kāi)它

在阻燃劑當(dāng)中，溴系阻燃劑是應(yīng)用最廣泛的一種，同時(shí)圍繞著它也產(chǎn)生了種種爭(zhēng)議。一些含溴的阻燃劑確實(shí)可能帶來(lái)環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)，不過(guò)在合理使用的情況下，目前批準(zhǔn)使用的品種風(fēng)險(xiǎn)依然在可接受范圍內(nèi)。而且，這些溴系阻燃劑也確實(shí)提供了其他阻燃劑很難完全替代的良好性能。中國(guó)阻燃學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)周政懋這樣評(píng)價(jià)溴系阻燃劑：我們討厭它，但離不開(kāi)它。

溴系阻燃劑是一系列含溴化合物的總稱，其中包括十溴二苯醚、四溴雙酚A等等。溴化阻燃劑受熱產(chǎn)生的HBr可以直接介入到燃燒的化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中，阻斷反應(yīng)中產(chǎn)生的自由基，這種直接的作用方式可以在很少的添加量下產(chǎn)生高效的阻燃作用。同時(shí)，密度較大的HBr氣體也可以起到隔絕空氣的作用。現(xiàn)在，在電子設(shè)備、軟墊家具、建筑保溫材料中溴系阻燃劑都有廣泛的應(yīng)用。

對(duì)溴系阻燃劑的疑慮主要來(lái)自人體健康和環(huán)境兩方面。溴系阻燃劑在受熱分解時(shí)可能產(chǎn)生有害物質(zhì)，它本身也可能從材料中釋放，進(jìn)入生態(tài)環(huán)境和食物鏈。那么，這些風(fēng)險(xiǎn)究竟會(huì)有多大呢？

2.溴系阻燃劑會(huì)增加火災(zāi)“毒性”嗎？

有毒氣體是火災(zāi)中的一大致命殺手，那么溴系阻燃劑會(huì)不會(huì)增加火場(chǎng)有毒氣體的釋放呢？

個(gè)別種類的溴系阻燃劑在特定情況下確實(shí)可能產(chǎn)生溴代二噁英等有毒物質(zhì)（在日常使用條件下不會(huì)產(chǎn)生），但值得注意的是，火災(zāi)中易燃物的燃燒本身就會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、多環(huán)芳烴等一系列有毒氣體，它們都與阻燃劑無(wú)關(guān)。溴系阻燃劑在聚合物材料中的添加比例很少，它們并不是火災(zāi)有毒氣體的主要來(lái)源，而且它們的存在可以抑制火勢(shì)蔓延，因此對(duì)減少燃燒產(chǎn)生的有毒氣體也有幫助。也有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，與不含阻燃劑的軟質(zhì)聚氨酯泡沫相比，含阻燃劑的泡沫材料燃燒時(shí)并未釋放更多的有毒物質(zhì)。

3.溴系阻燃劑會(huì)危害人體健康和環(huán)境嗎？

目前，發(fā)現(xiàn)溴系阻燃劑對(duì)健康造成影響的數(shù)據(jù)主要來(lái)自動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物當(dāng)中，一些阻燃劑對(duì)肝臟、神經(jīng)、免疫、內(nèi)分泌系統(tǒng)等造成了影響。不過(guò)，出現(xiàn)這些效益的劑量往往遠(yuǎn)高于環(huán)境中的阻燃劑含量。對(duì)于目前批準(zhǔn)使用的阻燃劑品種，在環(huán)境暴露的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中并未發(fā)現(xiàn)它們對(duì)人體健康存在明顯的威脅。

對(duì)于目前用量最大的溴系阻燃劑四溴雙酚A，歐洲化學(xué)品管理局（European Chemicals Bureau）在評(píng)估報(bào)告中指出，未發(fā)現(xiàn)它會(huì)對(duì)人體健康造成危害。2011年時(shí)，歐洲食品安全局（European Food Safety Authority，EFSA）評(píng)估了四溴雙酚A通過(guò)環(huán)境進(jìn)入食物的風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)估結(jié)論認(rèn)為，目前在日常飲食的暴露不存在健康風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)室內(nèi)灰塵的暴露也不太可能引起擔(dān)憂。在對(duì)多溴聯(lián)苯、多溴二苯醚的評(píng)估也得出了類似的結(jié)論。

目前市場(chǎng)上的溴系阻燃劑中，只有六溴環(huán)十二烷（HBCD）被聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署認(rèn)定為持久性有機(jī)污染物（POPs），并將逐漸被淘汰。而其他被認(rèn)定為持久性有機(jī)污染物的阻燃劑品種（如五溴聯(lián)苯醚和八溴聯(lián)苯醚）已在更早前停止生產(chǎn)。

出于對(duì)環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)的考慮，確實(shí)有數(shù)種溴系阻燃劑的使用受到了各國(guó)政府的限制。除了六溴環(huán)十二烷以外，歐盟的RoHS指令限制了多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚兩種溴系阻燃劑在電子電器中的應(yīng)用，美國(guó)禁止了多溴聯(lián)苯的使用，在中國(guó)的《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》中也對(duì)多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚進(jìn)行了限制。但值得注意的是，并沒(méi)有哪個(gè)國(guó)家支持全面禁用溴系阻燃劑。在上述品種以外，溴系阻燃劑依然在世界各國(guó)廣泛使用。

此外，隨著技術(shù)的進(jìn)步，新型溴系阻燃劑的出現(xiàn)也可以進(jìn)一步減少風(fēng)險(xiǎn)。例如，目前已有企業(yè)研發(fā)了大分子聚合型的溴化阻燃劑，用于替代建筑保溫材料中使用的六溴環(huán)十二烷。這種聚合型阻燃劑分子很大，難以穿過(guò)細(xì)胞膜，由此就可以避免進(jìn)入生物體產(chǎn)生影響。

4.“無(wú)溴化”：既無(wú)必要，也不容易

出于對(duì)溴系阻燃劑的擔(dān)憂，不少人希望能用其他類型的阻燃劑將它們完全替代，但這樣做不僅不必要，實(shí)施起來(lái)也會(huì)相當(dāng)困難。

在聚合物材料中，阻燃劑的選擇不僅要考慮到防火性能，還要考慮到相容性和對(duì)材料性質(zhì)的影響。與溴系阻燃劑相比，一些類型的阻燃劑（例如無(wú)機(jī)阻燃劑）所需的添加量較大，更容易對(duì)材料本身的性能造成不利影響。此外，與溴系阻燃劑相比，添加其他類型阻燃劑的塑料可回收性也會(huì)下降，這對(duì)環(huán)境保護(hù)也是不利的。目前，雖然已經(jīng)出現(xiàn)了一些替代方案，但它們?nèi)圆蛔阋愿采w溴系阻燃劑的全部功能。

溴科學(xué)與環(huán)境論壇中國(guó)副主席韓頌青博士還指出，在研究不足的情況下，盲目進(jìn)行替代也可能帶來(lái)新的風(fēng)險(xiǎn)。2010年，松下電器曾在其冰箱產(chǎn)品中使用紅磷阻燃劑替代溴系阻燃劑，結(jié)果反而增加了產(chǎn)品的火災(zāi)隱患，而不得不在當(dāng)年召回36萬(wàn)臺(tái)冰箱。

目前，溴系阻燃劑依然是控制火災(zāi)隱患不可或缺的物質(zhì)。合理地使用它們不會(huì)對(duì)人體健康和環(huán)境造成明顯的威脅，而且可以拯救許多生命。 

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