无卤、无卤阻燃剂这类的词我们都很熟悉,那么,无卤是什么概念为什么要无卤(苏州东拓化工有限公司 0512-63051566)
无卤是什么概念
卤素(halogen)在元素周期表中列第ⅦA族,属非金属元素,包括氟(Fluorine)、氯(Chlorine)、溴(Bromine)、碘(Iodine)、砹(Astatine)五种元素,元素符号分别为F(氟)、Cl(氯)、Br(溴)、I(碘)、At(砹),其中砹为放射性元素,因此,常说的卤素是指氟、氯、溴、碘四种元素,在产品中特别是聚合物材料常以有机化合的的形式存在。
无卤概念的来源:欧盟(European Union)在欧盟电子电机中危害物资禁用 (Restriction of the Use of Hazardous Substances in electrical and electronic equipment, 简称RoHS) 指令中决定在 2006 年 7 月 1 日全面禁止PBB (Polybrominated Biphenyls) 及PBDE (Polybrominated Diphenyl Ethers) 等溴系阻燃剂的使用。
无卤Halogen Free or Non-Halogen,根据法规IEC 61249-2-21的要求:溴、氯含量分别小于 900ppm ,且溴与氯的含量总和小于 1500ppm,为无卤。
卤素经常作为阻燃剂,应用于电子零组件与材料、产品外壳、塑胶等。此种阻燃剂无法回收使用,而且在燃烧与加热过程中会释放有害物质,威胁到人类身体的健康、环境和下一代子孙。因此在对卤素含量的限制上,各国都在采用相应的方法进行努力,这就是无卤化。
为什么无卤化
1、含卤有机物本身固有的毒性对环境和人类健康存在威胁。
2、在塑料等聚合物中添加卤素主要是用以提高燃点,它比普通聚合物材料燃点高,太约在300℃,燃烧时,会散发出卤化气体,迅速吸收氧气,从而使火熄灭。但是,据统计火灾中的死亡人数有80%是窒息所致,导致窒息的是烟雾中的有害物质,而含卤阻燃剂的塑料制品是主要来源。含卤素的阻燃材料,废弃着火燃烧时,会放出二恶英、苯呋喃(Benzfuran)等,发烟量大,气味难闻,高毒性气体,致癌,摄入后无法排出,不环保,影响人体健康。
3、含卤有机废弃物燃烧处理过程时会造成二次污染,产生二恶英等剧毒的有机物。
4、塑料在注塑成型过程中,卤素会释放出卤化氢,腐蚀模具。
5、含卤的阻燃材料在燃烧时会产生大量有毒气体(如二恶英,呋喃DIOXIN),破坏环境,且在环境中能存在多年,甚至终身累积于生物体,无法排出,因此,不少国际大公司都在积极推动完全废止含卤素的材料。
注:二噁英又音译为戴尔辛,是四氯二苯并-P-二恶英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)两类物质的总称。因其毒性是的130倍、的900倍,被称为“毒中之毒”。
无卤阻燃剂阻燃机理
关于阻燃剂的阻燃机理,之前有文章介绍过。无卤阻燃剂是比较常遇到的,这里主要介绍一下。磷-氮系膨胀型阻燃剂是无卤阻燃剂的代表,其阻燃机理一般包括三部分,即碳源(常为多羟基化合物,如季戊四醇)、酸源(如聚磷酸铵,即APP)及发泡剂(如三聚氰胺),它们是通过下述相互作用而形成炭层的:
(1)在较低温度(150℃左右,具体温度取决于酸源和其他组分的性质)下,有酸源产生能酯化多元醇和可作为脱水剂的酸;
(2)在稍高于释放酸的温度下,酸与多元醇(碳源)进行酯化法反应,而体系中的胺则作为此酯化反应的催化剂,加速反应进行;
(3)体系在酯化反应前或酯化反应过程中熔化;
(4)反应过程中产生的水蒸气和气源产生的不燃性气体使已处于溶融状态的体系膨胀发泡。与此同时,多元醇和酯脱水炭化,形成无机物及炭残余物,且体系进一步膨胀发泡;
(5)反应接近完成时,体系胶化和固化,最后形成多孔泡沫炭层。
针对卤素,世界上多个国家和组织有出台名种针对卤素的法规,许多非政府的组织的绿色环保机构也正在积极的推动无卤化行动,同时一些大型跨国公司与都制定了与之对应的环保要求,包括Dell、HP、Apple、Intel、AMD等公司亦声明导入无卤素材料,由此可见无卤化要求已成为全球发展的一个趋势。(苏州东拓化工有限公司 0512-63051566)
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