阻燃劑之多溴二苯醚

1、阻燃劑之多溴二苯醚（PBDEs）阻燃劑簡(jiǎn)單介紹阻燃劑簡(jiǎn)單介紹目錄目錄多溴二苯醚的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)多溴二苯醚的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)多溴二苯醚的阻燃機(jī)理多溴二苯醚的阻燃機(jī)理多溴二苯醚的來(lái)源及危害多溴二苯醚的來(lái)源及危害多溴二苯醚的治理與前景多溴二苯醚的治理與前景 阻燃劑阻燃劑是添加于材料中用于防火的一類物質(zhì)的總稱,分為添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑兩種。添加型阻燃劑主要是通過(guò)在可燃物中阻燃劑發(fā)揮阻燃劑的作用，由于沒(méi)有化學(xué)鍵的束縛，阻燃劑易于從產(chǎn)品釋放到環(huán)境中。反應(yīng)型阻燃劑則是通過(guò)在高分子材料中阻燃基團(tuán)，從而提高材料的抗燃性，起到阻止材料被引燃和抑制火焰的傳播的目的，它通過(guò)化學(xué)鍵和高分子材料結(jié)合，一般難以向環(huán)境中釋放。在

2、阻燃劑類型中，添加型阻燃劑占主導(dǎo)地位，使用的范圍比較廣，約占阻燃劑的85%，反應(yīng)型阻燃劑僅占15%。多溴二苯醚(Polybrominated diphenyl ethers, PBDEs)的生產(chǎn)和使用已經(jīng)有三四十年的歷史, 由于其阻燃效率高，熱穩(wěn)定性好，添加量少，對(duì)材料性能影響小，價(jià)格便宜，因而作為一種添加型阻燃劑被廣泛應(yīng)用于家用電器、室內(nèi)裝璜中的泡沫塑料、地毯和布料之中;同時(shí),含PBDEs的塑料也大量用于與電源、電路、發(fā)熱體等密切相關(guān)的電子電器設(shè)備(EEE)、轎車、公共汽車、火車和飛機(jī)等。PBDEs在給人類帶來(lái)眾多益處的同時(shí),不可避免地帶來(lái)了一系列的環(huán)境問(wèn)題。 多溴二苯醚結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：多溴二苯醚

3、（Polybrominated diphenyl ethers，PBDEs）是一系列苯環(huán)上氫原子被溴取代的芳香族化合物，其化學(xué)通式為C12H(0-9)Br(1-10)O，根據(jù)苯環(huán)上溴原子個(gè)數(shù)和位置的不同，多溴二苯醚總共有209種同種類的化合物。性質(zhì)性質(zhì)：PBDEs的沸點(diǎn)一般310425，且具有很低的蒸汽壓，親脂性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以隨著食物鏈生物富集和放大，在水中溶解度小，其溶解度會(huì)隨著溴原子數(shù)目增加而降低，具有一定的揮發(fā)性，可以散逸到空氣中，隨大氣長(zhǎng)距離遷移。有相當(dāng)穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，很難通過(guò)物理、化學(xué)或生物方法降解。 多溴二苯醚的阻燃原理阻燃原理：阻燃原理：PBDEs高溫分解高溫分解自由基自由基Br

4、自由基自由基Br與高分子材料反應(yīng)與高分子材料反應(yīng)溴化氫溴化氫溴化氫溴化氫與活性很強(qiáng)的與活性很強(qiáng)的OH自由基反應(yīng)自由基反應(yīng)Br原子再生原子再生OH自由基濃度減少使燃燒自自由基濃度減少使燃燒自由反應(yīng)受到抑制由反應(yīng)受到抑制,燃燒速度減燃燒速度減慢，直至熄滅。慢，直至熄滅。另外, PBDEs分解出密度較大的不燃燒氣體而產(chǎn)生覆蓋作用,從而隔絕或稀釋了空氣,達(dá)到阻燃滅火的目的。應(yīng)用：應(yīng)用：電子產(chǎn)業(yè)是溴化阻燃劑最大的使用者。以電腦為例，電腦中就有以下部分會(huì)用到含溴阻燃劑：印刷電路板、零件（如連接器）、塑膠外殼及纜線。溴化阻燃劑也用在許多產(chǎn)品中，包括電視機(jī)的塑膠殼、地毯、涂料、沙發(fā)墊襯物、及廚房的電器。 多溴

5、二苯醚的來(lái)源其他其他意外火災(zāi)意外火災(zāi)垃圾填埋焚燒垃圾填埋焚燒廢舊電子設(shè)備廢舊電子設(shè)備的拆卸以及回的拆卸以及回收處理過(guò)程收處理過(guò)程阻燃聚合阻燃聚合產(chǎn)品制造產(chǎn)品制造廠廠塑料塑料制品廠制品廠電器制品廠來(lái)源來(lái)源 多溴二苯醚的危害危害危害甲狀腺甲狀腺干擾作用干擾作用神經(jīng)毒性神經(jīng)毒性生殖內(nèi)分泌生殖內(nèi)分泌干擾作用干擾作用 不同同系物的毒性差別很大，一般而言，PBDEs的同系物中溴代的數(shù)量越少，其毒性相對(duì)越大。此外, PBDEs在制備、燃燒及高溫分解時(shí)會(huì)生成劇毒致癌物多溴代二苯并二噁英及多溴代二苯并呋喃，從而形成二次污染，對(duì)環(huán)境造成危害。 多溴二苯醚的降解技術(shù) 1、微生物降解、微生物降解 通過(guò)查閱文獻(xiàn)，好氧微

6、生物可以對(duì)PBDEs進(jìn)行降解而且PBDEs的好氧微生物降解反應(yīng)時(shí)間快，降解徹底，但是它主要針對(duì)的是一些低溴代的PBDEs，而且在好氧降解的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生影響人體類固醇酶正常功能的羥基化聯(lián)苯醚（OH-PBDEs）和含有甲氧基的聯(lián)苯醚（MeO-PBDEs）；通常說(shuō)來(lái)，厭氧微生物降解PBDEs反應(yīng)慢，但是它可以對(duì)高溴代的PBDEs進(jìn)行脫溴，生成水溶性好的低溴聯(lián)苯醚。目前國(guó)際上采用厭氧好氧相結(jié)合降解PCBs取得了良好的效果，這也提示我們可以采用混合微生物功能群的方法對(duì)PBDEs進(jìn)行降解。 2、光降解法、光降解法 PBDEs 光降解的主要機(jī)理是由多溴數(shù)同系物降解為低溴數(shù)同系物，并為連續(xù)逐步式的脫溴反應(yīng)，

7、而添加納米光觸媒能促進(jìn)PBDEs 的光化學(xué)反應(yīng)。但是其反應(yīng)速率較慢，如用紫外作為光源將增加成本，不適于工程應(yīng)用。 多溴二苯醚的前景 使用PBDEs阻燃劑的替代品是一個(gè)很有前途的方向。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上不用附加有毒化學(xué)品,而采用木制品、皮革或含硫黃的塑料阻燃劑以及其它無(wú)毒性的替代品,一方面可消除毒性,另外還可降低成本。在工業(yè)界一些大的電子公司像蘋果、英特爾、摩托羅拉等正采用替代品取代PBDEs作阻燃劑。日本和德國(guó)已用天然的阻燃材料(羊毛、皮革或含硫黃的塑料)取代PBDEs作阻燃劑。 燃燒的原理從化學(xué)反應(yīng)的原理上來(lái)說(shuō)，燃燒反應(yīng)是屬于支鏈反應(yīng)。所有的支鏈反應(yīng)，都由如下三個(gè)過(guò)程組成： 1、鏈的引發(fā)（產(chǎn)生，開(kāi)始）：由反應(yīng)物生成最初的鏈載體過(guò)程（即活化中心，如自由原子 H、O 或自由基 OH 等）； 2、鏈的增長(zhǎng)：活化