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塑料材料轻、绝缘、隔热等，是人类近代文明发展的重要标识。然而，多数塑料材料，都是可燃、易燃材料，必须经过添加阻燃助剂或处理，才能在用电场合、建筑、交通工具、电子电器、照明用具等使用。
从PVC（含氯）树脂、CPE（氯化聚乙烯）到溴类阻燃剂，卤素作为高效的阻燃剂体系，即使在无卤素阻燃体系应用越来越广泛的今天，卤素仍然一直被广泛使用。然而，围绕含溴、含氯阻燃剂的质疑之声也从未停息。事实是怎样的呢？
使用阻燃塑料，拯救生命
阻燃剂是一类可以延缓起火时间，并抑制火势蔓延的添加物，它们通过多种作用原理抑制燃烧反应的发生。氢氧化铝、氢氧化镁等无机阻燃剂受热产生水，在此过程中大量吸热，同时起到隔绝氧气的作用；溴系阻燃剂可以捕获燃烧反应中的自由基，终止链式反应的发生；除此之外，磷氮膨胀型阻燃剂会让材料表面迅速发泡膨胀并碳化，形成隔热层和惰性气体保护层，从而实现塑料的阻燃。
添加阻燃剂并不能让材料获得完全抵抗烈火的能力，不过它依然可以减少火灾发生，并为身陷火场的人们迎得宝贵的逃生时间。德国科学家在2002年做的试验，经过阻燃的建筑，假如它没有经过阻燃处理，在起火到爆燃，留给人们的逃离时间少于120秒钟；而在阻燃处理后，逃离时间可以提升至20分钟以上。由此可见，阻燃绝非可有可无。
阻燃剂的发展，经历了从纯粹的阻燃，但抑烟、环境无毒等新的要求。阻燃体系从早起的卤素化，到后来的红磷、金属氢氧化物、氮系、硅系、等等全面发展。
溴系阻燃剂：我们讨厌它，但离不开它
在阻燃剂当中，溴系阻燃剂是应用最广泛的一种，同时围绕着它也产生了种种争议。一些含溴的阻燃剂确实可能带来环境和健康风险，不过在合理使用的情况下，目前批准使用的品种风险依然在可接受范围内。中国阻燃学会秘书长周政懋这样评价溴系阻燃剂：我们讨厌它，但离不开它。
对于溴系阻燃材料的争论，主要集中在两点：
1）使用和回收时的环境毒性
所谓环境毒性，主要从最早的瑞典科学家发现高山鸟类的蛋里面发现联苯醚和二恶英类化合物开始。主要担忧是在广泛使用的低温垃圾焚烧炉，在卤素存在的时候，会产生剧毒致癌的二恶英。其实，只要使用高温焚烧炉，这种情况就不会出现。
欧盟和美国已经执行的ROHS法令，基本上给出了环境毒性的判断标准。只要不含PBB和PBDE结构的，就判断为环境合格。
2）燃烧时的烟毒性
而在建筑、高铁、飞机等阻燃体系大量要求使用无卤素，甚至低烟无卤（LSZH - low smoke,zerohalogen）的时候，主要考虑的是在塑料材料燃烧的时候，卤素材料会产生大量的HX（卤化氢）具有强烈的呼吸道刺激和毒性，而且随着燃烧不完全导致的大量烟雾，会导致窒息和失去意识，从而丧失宝贵的逃生时间。
目前市场上的溴系阻燃剂中，只有六溴环十二烷（HBCD）被联合国环境计划署认定为持久性有机污染物（POPs），并将逐渐被淘汰。而其他被认定为持久性有机污染物的阻燃剂品种（如五溴联苯醚和八溴联苯醚）已在更早前停止生产。
出于对环境和健康风险的考虑，数种溴系阻燃剂的使用受到了各国政府的限制。除了六溴环十二烷以外，欧盟的RoHS指令限制了多溴联苯和多溴二苯醚两种溴系阻燃剂在电子电器中的应用，美国禁止了多溴联苯的使用，在中国的《电子信息产品污染控制管理办法》中也对多溴联苯和多溴二苯醚进行了限制。在上述品种以外，溴系阻燃剂依然在世界各国广泛使用。
无卤素化，很不容易
出于对溴系阻燃剂的担忧，欧洲很多科学家和工程师经过长期的研究，开始大量使用替代材料，虽然实施起来仍然相当困难。
其中比较著名的是瑞士克莱恩（Clariant）、瑞士汽巴（CIBA-现在被BASF收购）、西班牙的Budit，意大利的Italmatch和美国雅宝公司（AlbeMarle）。
美国雅宝公司，虽然是溴类阻燃剂的最重要的生产商，但仍然是电线电缆领域金属氢氧化物阻燃剂全球最高品质的供应商，是高品质电缆（高铁、航空、核电站）的最佳选择。
Italmatch从BASF手里收购红磷和红磷母料的业务，在尼龙阻燃剂和阻燃母料方面做得有声有色。
克莱恩公司既是PP和尼龙类阻燃剂的生产工厂，又是无卤阻燃母料的全球领袖。其生产地AP 系列和OP系列阻燃剂为国内厂家所追随。
当然，使用无卤素阻燃体系，具有很多现实的技术问题需要解决。溴科学与环境论坛中国副主席韩颂青博士还指出，松下电器曾在其冰箱产品中使用红磷阻燃剂替代溴系阻燃剂，结果反而增加了产品的火灾隐患，而不得不在当年召回36万台冰箱。
此外，诸如模具收缩率、注塑周期问题、阻燃剂加工窗口窄、价格昂贵等，笔者倒是认为，添加比例高、使用价格高等是理解问题。事实上，在达到同样阻燃性能后，无卤素阻燃剂的添加量，比如在PP，TPE，TPU，PA66里面，并不比含溴阻燃剂的添加量高。
而且，往往无卤素阻燃体系的最终材料密度小很多，从经济上也是非常划算的。
需要指出的是，国内市售阻燃剂，往往由于加工窗口小（不耐温）、不耐水煮、批次之间稳定性差等原因，造成客户损失。
来源： 上海安凸的无卤素阻燃母料 2014-09-25 付常俊 ANTU，转载仅在分享，传递信息
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始发于微信公众号：艾邦高分子