溴系阻燃劑，備受爭議卻又必不可少的安全守護神

發(fā)布時間：2020-11-25 11-25 15:15 作者：

2013年7月6日，韓亞航空214號班機在舊金山降落時墜毀，機身起火并冒出了滾滾濃煙。在此次事故中，盡管飛機起火，但絕大多數(shù)乘客還是得以順利生還。而為這些乘客爭取到寶貴逃生時間的，是一種生活中廣泛存在，卻往往被人忽視的化學產(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。不少人認為，阻燃劑在消防中起不了多少作用，它們還會在環(huán)境中蔓延，并危害人體健康。事實是這樣嗎？阻燃劑網(wǎng)為您答疑。

1.阻燃劑，拯救生命的“隱形守護神”

阻燃劑是一類可以延緩起火時間，并抑制火勢蔓延的添加物，它們通過多種作用原理抑制燃燒反應(yīng)的發(fā)生。氫氧化鋁、氫氧化鎂等無機阻燃劑受熱產(chǎn)生水，在此過程中大量吸熱，同時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，終止鏈式反應(yīng)的發(fā)生；除此之外，也有的阻燃劑會讓材料表面迅速發(fā)泡膨脹并碳化，形成保護層。

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，但卻有一個明顯的缺陷：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，不過它依然可以減少火災(zāi)發(fā)生，并為身陷火場的人們迎得寶貴的逃生時間。在起火的空間中，由于易燃氣體和熱量的聚集，可能會發(fā)生“閃燃”現(xiàn)象——各種易燃物質(zhì)都在1~2秒時間內(nèi)同時起火。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，假如它沒有經(jīng)過阻燃處理，在起火時留給人們的逃離時間少于2分鐘，而在阻燃劑的幫助下，逃離時間可以提升至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。據(jù)歐盟委員會評估，過去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年由英國政府進行的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阻燃劑。

2009年，中央電視臺電視文化中心發(fā)生大火，火勢迅速蔓延，造成外墻嚴重受損。而這其中，造成火勢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。

溴系阻燃劑：我們討厭它，但離不開它

在阻燃劑當中，溴系阻燃劑是應(yīng)用最廣泛的一種，同時圍繞著它也產(chǎn)生了種種爭議。一些含溴的阻燃劑確實可能帶來環(huán)境和健康風險，不過在合理使用的情況下，目前批準使用的品種風險依然在可接受范圍內(nèi)。而且，這些溴系阻燃劑也確實提供了其他阻燃劑很難完全替代的良好性能。中國阻燃學會秘書長周政懋這樣評價溴系阻燃劑：我們討厭它，但離不開它。

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反應(yīng)當中，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，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。

對溴系阻燃劑的疑慮主要來自人體健康和環(huán)境兩方面。溴系阻燃劑在受熱分解時可能產(chǎn)生有害物質(zhì)，它本身也可能從材料中釋放，進入生態(tài)環(huán)境和食物鏈。那么，這些風險究竟會有多大呢？

2.溴系阻燃劑會增加火災(zāi)“毒性”嗎？

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

個別種類的溴系阻燃劑在特定情況下確實可能產(chǎn)生溴代二噁英等有毒物質(zhì)（在日常使用條件下不會產(chǎn)生），但值得注意的是，火災(zāi)中易燃物的燃燒本身就會產(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)有毒氣體的主要來源，而且它們的存在可以抑制火勢蔓延，因此對減少燃燒產(chǎn)生的有毒氣體也有幫助。也有實驗數(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并未釋放更多的有毒物質(zhì)。

3.溴系阻燃劑會危害人體健康和環(huán)境嗎？

目前，發(fā)現(xiàn)溴系阻燃劑對健康造成影響的數(shù)據(jù)主要來自動物實驗。在實驗動物當中，一些阻燃劑對肝臟、神經(jīng)、免疫、內(nèi)分泌系統(tǒng)等造成了影響。不過，出現(xiàn)這些效益的劑量往往遠高于環(huán)境中的阻燃劑含量。對于目前批準使用的阻燃劑品種，在環(huán)境暴露的風險評估中并未發(fā)現(xiàn)它們對人體健康存在明顯的威脅。

對于目前用量最大的溴系阻燃劑四溴雙酚A，歐洲化學品管理局（European Chemicals Bureau）在評估報告中指出，未發(fā)現(xiàn)它會對人體健康造成危害。2011年時，歐洲食品安全局（European Food Safety Authority，EFSA）評估了四溴雙酚A通過環(huán)境進入食物的風險，評估結(jié)論認為，目前在日常飲食的暴露不存在健康風險，通過室內(nèi)灰塵的暴露也不太可能引起擔憂。在對多溴聯(lián)苯、多溴二苯醚的評估也得出了類似的結(jié)論。

目前市場上的溴系阻燃劑中，只有六溴環(huán)十二烷（HBCD）被聯(lián)合國環(huán)境計劃署認定為持久性有機污染物（POPs），并將逐漸被淘汰。而其他被認定為持久性有機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)。

出于對環(huán)境和健康風險的考慮，確實有數(shù)種溴系阻燃劑的使用受到了各國政府的限制。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，美國禁止了多溴聯(lián)苯的使用，在中國的《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》中也對多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚進行了限制。但值得注意的是，并沒有哪個國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廣泛使用。

此外，隨著技術(shù)的進步，新型溴系阻燃劑的出現(xiàn)也可以進一步減少風險。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，難以穿過細胞膜，由此就可以避免進入生物體產(chǎn)生影響。

4.“無溴化”：既無必要，也不容易

出于對溴系阻燃劑的擔憂，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，實施起來也會相當困難。

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（例如無機阻燃劑）所需的添加量較大，更容易對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下降，這對環(huán)境保護也是不利的。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。

溴科學與環(huán)境論壇中國副主席韓頌青博士還指出，在研究不足的情況下，盲目進行替代也可能帶來新的風險。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，而不得不在當年召回36萬臺冰箱。

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對人體健康和環(huán)境造成明顯的威脅，而且可以拯救許多生命。 

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