阻燃劑：預(yù)防火災(zāi)的生命衛(wèi)士

“如果我居住的房間里沒有使用阻燃劑，我會感到非常不安，因為這會存在極大的火災(zāi)隱患。”這句話出自德州農(nóng)工大學(xué)（Texas A&M University）火災(zāi)研究科學(xué)家Jamie Grunlan之口。

能準確說出“阻燃劑”三個字，并會因未使用阻燃劑而感到不安的人，絕大部分是與Jamie一樣的專家。普通公眾，甚至常年從事科技報道的記者，連“阻燃劑”這個詞恐怕都沒有聽說過。

阻燃劑主要應(yīng)用于交通運輸、電子與電氣設(shè)備、家具以及建筑物和建筑材料四個領(lǐng)域，每天我們都與它“形影不離”。電腦的電路板上涂有阻燃劑，手機塑料外殼上涂有阻燃劑，電影院和劇院座椅和汽車座椅使用阻燃劑、公樓外墻保溫材料也涂著阻燃劑。

這些物品大都使用了高分子材料或聚合物（塑料、橡膠、化纖、涂料及粘合劑等），有些材料甚至被稱作固體石油，“一點就著”。

所以，各國相關(guān)防火法規(guī)和標準都強制規(guī)定電子設(shè)備、建筑、交通工具中相應(yīng)塑料部件“必須”滿足阻燃防火要求，也就是必須添加阻燃劑。

2013年7月6日在美國舊金山國際機場航拍的韓國亞洲航空公司失事波音777-200型客機的殘骸照片。

2013年韓亞航空公司的航班在舊金山失事，2005年法國航空公司的航班在多倫多墜機，兩場事故中，由于使用的阻燃劑符合美國航空業(yè)對耐火安全座椅和貨運飛機的規(guī)定要求，人們得以幸免于難。

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，自英國為提高消防安全要求而頒布《家具與室內(nèi)陳設(shè)消防安全法規(guī)》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。

溴系阻燃劑：干擾燃燒鏈式反應(yīng)

美國國家標準局商務(wù)處對五類產(chǎn)品進行了火災(zāi)測試，測試產(chǎn)品包括一個聚苯乙烯電視柜、一間聚苯醚商用機房、一把聚氨酯泡沫塑料填充的軟墊椅、一根帶有 聚乙烯電線絕緣層外包橡膠的電纜以及一個聚酯電路板。結(jié)果表明，與在無阻燃材料房間的人相比，在有阻燃材料房間中的人逃生時間平均高出15倍。

“大火的燃燒，要滿足3個條件?！敝袊枞紝W(xué)會秘書長周政懋教授說?！翱扇夹晕镔|(zhì)、達到物體的燃點和有氧氣參與，缺一不可。去掉其中一種，就可以防止著火?！?/p>

溴系阻燃劑在有機阻燃體系中占據(jù)絕對優(yōu)勢

著火時，可燃物的分子會發(fā)生熱裂解作用從而產(chǎn)生自由基，它是一種高度活潑的化學(xué)形態(tài)，能與其它的自由基和分子反應(yīng)，而使燃燒持續(xù)進行下去，這就是燃燒的鏈式反應(yīng)。

溴系阻燃劑可以一定程度上去除自由基，直接干擾燃燒的鏈式反應(yīng)，相比于其他阻燃劑，更能夠廣泛適用于阻燃各種材料。

當然，阻燃劑的選擇要兼顧諸多因素。比如與材料的兼容性、性價比、滿足防火要求的能力、存儲過程中保持阻燃性能的穩(wěn)定性等等。不同阻燃劑根據(jù)其阻燃機理、與被阻燃材料的相容性等不同條件適用于不同被阻燃材料。

溴系阻燃劑問題之爭

環(huán)境和健康問題

雖然溴系阻燃劑在保護人類的生命財產(chǎn)安全方面功不可沒，但也在“神不知鬼不覺”地潛入人體。

科學(xué)界對于含溴阻燃劑健康影響的擔心，首先來源于一個針對瑞典母親乳汁中多溴聯(lián)苯醚的跟蹤研究，研究發(fā)現(xiàn)，20世紀70年代以來，瑞典母親乳汁的多溴聯(lián)苯醚含量一直處于遞增趨勢。

2007年，中國疾病預(yù)防控制中心營養(yǎng)與食品安全所吳永寧課題組在我國食品和母乳檢測到四溴雙酚A和六溴環(huán)十二烷。課題組稱，目前中國母乳中六溴環(huán)十二烷的污染水平與歐洲、美洲和亞洲其他國家相近。

有報告顯示，六溴環(huán)十二烷主要由美國、歐洲和亞洲生產(chǎn)。2001年，市場上16500噸的六溴環(huán)十二烷中有一半在歐洲地區(qū)使用。而到了2003年，全球的六溴環(huán)十二烷需求已攀升接近22000噸。

2013年5月，聯(lián)合國《關(guān)于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》投票一致通過一項禁令，在全球范圍內(nèi)禁止使用六溴環(huán)十二烷。世界各國都必須為此展 開行動。在歐盟，被稱為REACH的有毒物質(zhì)計劃已經(jīng)將六溴環(huán)十二烷認定為一種“被高度關(guān)注的物質(zhì)”，同時呼吁到2015年分階段淘汰這種有機污染物，候 選清單涉及的溴系阻燃劑目前是十溴二苯醚。

根據(jù)歐盟法規(guī)，絕大多數(shù)溴系阻燃劑未劃為危險物或有毒物，正確處理時的危害性是小而可控制的。不過，對個別溴系阻燃劑，人們?nèi)砸笕〉酶嗟挠嘘P(guān)生理毒性的科學(xué)數(shù)據(jù)，這方面的工作正在進行中。

除了已有幾種被禁用的溴系阻燃劑，還可能有其他個別的溴系阻燃劑具有生物積累毒性。這是公眾對使用溴系阻燃劑存在擔心的主要原因之一。

來自科學(xué)家的聲明

專家表示，絕大多數(shù)溴系阻燃劑不帶有有毒標簽，許多溴系阻燃劑的急性毒性低于食鹽。

“在70多種商品化溴系阻燃劑中目前有全面禁用期限的只有一種六溴環(huán)十二烷，其他溴系阻燃劑仍被廣泛使用?！? 溴科學(xué)與環(huán)境論壇中國副主席韓頌青博士說?！颁逑底枞紕┌?0多個品種，化學(xué)品的毒理研究及風險評估都是基于單一化學(xué)物質(zhì)，而不是一類化學(xué)物質(zhì)，籠統(tǒng)地 說或斷定一大類物質(zhì)都有毒是不科學(xué)和不負責任的。”

實際上，大量反應(yīng)性、聚合性、鹵化性、磷性、礦物性以及許多其他類型的化學(xué)品和化學(xué)成分都可用作阻燃劑，而且這些物質(zhì)經(jīng)常被組合使用。因為要擁有防 火性能的材料和產(chǎn)品在特性、組成甚至應(yīng)用上都存在很大的區(qū)別。某些阻燃劑可能非常適合某些特定用途，但在其他領(lǐng)域則不起作用，甚至適得其反。

2006年歐盟對四溴雙酚A的風險評估得出結(jié)論：它在使用過程中的釋放量可忽略不計，對人體健康不構(gòu)成威脅。2013年底，加拿大政府公布了對四溴 雙酚A的風險評估報告，結(jié)果顯示四溴雙酚A對環(huán)境和人體健康沒有威脅。歐盟食品安全局（EFSA）食物鏈中的污染物小組在過去兩年內(nèi)對食品中可能存在的溴 系阻燃劑做了大量的評估。他們的結(jié)論是：大多數(shù)被評估的溴系阻燃劑不存在健康隱患，其在食品中的存在不太可能引起擔憂。這里包括多溴聯(lián)苯、多溴二苯醚、六 溴環(huán)十二烷和四溴雙酚A。

加緊新型阻燃劑研發(fā)

2014年，美國環(huán)境保護署（EPA）發(fā)布了聚苯乙烯保溫材料用阻燃劑HBCD替代品的最終報告，建議用丁二烯苯乙烯溴系共聚物替代六溴環(huán)十二烷，因為該物質(zhì)比六溴環(huán)十二烷的安全性高，并且已經(jīng)在美國實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)。

新型聚合型（大分子）溴化阻燃劑已被成功開發(fā)用于替代六溴環(huán)十二烷

陶氏公司成功開發(fā)了新型聚合型（大分子）溴系阻燃劑，目前已被用于替代六溴環(huán)十二烷，由于分子體積太大很難穿透生物細胞膜去參與體循環(huán)及新陳代謝，因而不能對有機生物體構(gòu)成傷害。

“和其他研究一樣，阻燃劑是一個不斷創(chuàng)新的行業(yè)?！敝苷f，希望能夠在未來研發(fā)出更加環(huán)境友好的阻燃劑。

然而，在新型阻燃劑被證明可靠之前，韓頌青并不建議盲目進行替代?！安粌H沒有必要，反而可能存在新的風險?！?/p>

相對于應(yīng)用歷史久遠的溴系阻燃劑，其他類型阻燃劑的毒理及對環(huán)境的影響研究較少。阿姆斯特丹大學(xué)2013年開展的 “新一代阻燃劑的生命周期反應(yīng)”表明，鹵系阻燃劑的替代品往往缺乏足夠的生態(tài)毒性測試。

比如，2010年松下電器就曾經(jīng)為迎合無鹵要求而在其冰箱產(chǎn)品中使用紅磷阻燃劑替代溴系阻燃劑，結(jié)果造成火災(zāi)隱患而不得不在當年召回36萬臺冰箱，并在更換的部件中重新使用溴系阻燃劑。

標準有了， “執(zhí)行”必須跟上

“沒有任何一部建筑物防火標準會寫明‘要使用阻燃劑’。”周政懋說，“而是通過規(guī)定建筑材料要達到的防火性能指標來體現(xiàn)的，要達到相應(yīng)的指標就要選 擇阻燃劑?！?中國不缺標準，后發(fā)優(yōu)勢正在于“我們的標準會更加嚴格、合理而科學(xué)”?！皢栴}在于，執(zhí)行力度和執(zhí)法力度到底有多大?！敝懿┦空f。?

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2009年2月9日晚，在建的央視新臺址園區(qū)文化中心發(fā)生特大火災(zāi)事故，大火持續(xù)6小時。

2009年央視新大樓西配樓的大火還讓人記憶猶新。這場由于煙花引起的大火，足足燃燒了6個小時。建筑物過火、過煙面積21333平方米，其中過火面積8490平方米，造成直接經(jīng)濟損失16383萬元。

調(diào)查結(jié)果顯示，央視新址配樓幕墻施工方本應(yīng)使用阻燃等級為B2級（難燃）的擠塑聚苯乙烯保溫板，卻采購了燃燒性不達標的B1級（可燃）擠塑板，導(dǎo)致節(jié)慶煙花落在外墻材料上，瞬間起火，火勢蔓延迅猛，一發(fā)不可收拾。

除了央視大火，濟南奧體中心體育館兩次失火，哈爾濱“經(jīng)緯360度”雙子星大廈火災(zāi),今年的火災(zāi)與外墻保溫材料有關(guān)的也不在少數(shù)。

對2010年上?！?1·15”特別重大火災(zāi)事故調(diào)查顯示，現(xiàn)場違規(guī)使用大量聚氨酯泡沫等易燃材料，是導(dǎo)致大火迅速蔓延的重要原因。

這些本來都是可以通過嚴格監(jiān)管，嚴格執(zhí)行建筑防火標準來避免的慘劇。

結(jié)語

在目前的技術(shù)條件下，完全禁用溴系阻燃劑在某些領(lǐng)域是不現(xiàn)實的。對中國而言，對阻燃劑的正確使用和監(jiān)管是同樣重要的問題。