阻燃剂及相关法规

周政懋    李腊梅    佟芍朋

（北京理工大学  国家阻燃材料专业实验室，北京100081）

摘  要：介绍了我国阻燃剂的生产现状、开发前景及相关的法律保障。涉及的阻燃剂有十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、四修双酚A、六溴环十二烷、硅系阻燃剂、磷系阻燃剂、三嗪系阻燃剂和无机阻燃剂等。

关键词：溴系阻燃剂  磷系阻燃剂  硅系阻燃剂 无机阻燃剂

前言

高分子材料越来越广泛地用于建筑、化工、军事及交通等领域。由于高分子材料的易燃性，阻燃技术因此受到全球性的关注。

我国阻燃剂工业随着我国总体经济的持续、快速发展，迎来了一个大发展的机遇，同时，也面临严峻的挑战。我国阻燃剂的生产和消费形势持续发展，年均消费增长率超过20%。从2002年开始，国内阻燃剂消费量急剧上升，增加的市场份额主要来源于电子电器、汽车市场两个方面。

阻燃剂发展趋势则是在提高阻燃性能的同时，更加注重环保与生态安全，在这种背景下，一些传统的溴系阻燃剂已受到日益严格的环保和阻燃法规的压力，迫使用户寻找溴系阻燃剂的代用品，同时也将促进新阻燃材料的问世。这些新的阻燃材料将具有低放热率、低生烟性和低毒性，而且阻燃效率不会降低。由于人们对使用溴系阻燃剂十分审慎，给其发展前景蒙上了一层阴影。

但由于溴系阻燃剂在阻燃领域的历史地位，而且在很多应用领域，还很难找到合适的代用品，所以溴系阻燃剂在欧洲等国仍然是无可替代的选择。但寻找溴系阻燃剂(特别是十溴二苯醚)的代用品，以逐步实现阻燃剂的无卤化和生态化，将是明显的发展趋势之一。今后全球溴系阻燃剂消费量增速缓慢，而代用品将会继续增多。

预计未来5年内，我国阻燃剂消费量年均增长率可达到15%。目前我国阻燃剂无论在品种上还是用量上与发达国家存在较大差距，随着国家对阻燃技术要求力度的加强，我国阻燃剂的开发和发展将出现更好的广阔前景。我们应该提高开发创新能力，推动阻燃剂工业将朝着环保化、低毒化、高效化、多功能化的方向发展。

1  不同系别的阻燃剂

1.1 卤系阻燃剂

主要是含溴和含氯阻燃剂。含溴阻燃剂包括脂肪族、脂环族、芳香族及芳香-脂肪族的含溴化合物，常用的有十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、四溴双酚A、六溴环十二烷、八溴醚等，这中间尤以十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、四溴双酚A使用量较大。含氯阻燃剂主要是氯化石蜡。
溴系阻燃剂的优点在于对复合材料的力学性能几乎没有影响，根据阻燃机理能显著降低燃气中溴化氢的含量，而且该类阻燃剂与基体树脂相容性好，即使在苛刻的条件下也无析出现象。它们的分解温度大多在200~300℃左右，与各种高聚物的分解温度相匹配，因此能在最佳时刻，于气相及凝聚相同时起到阻燃作用，有添加量小，效果好的美称。

● 十溴二苯醚

近期议论最多的是多溴二苯醚（PBDPO）在燃烧时会产生有毒致癌的多溴代苯并噁暎（PBDD）和多溴代二苯并呋喃（PBDF）。为此世界著名的溴系阻燃剂厂商将十溴二苯醚类阻燃剂经过中立机构的测试，表明这些产品都能通过严格的德国二噁暎条令和美国环保局的规定，即没有产生PBDD和PBDF的危险。因此十溴二苯醚类阻燃剂在美国、日本和欧洲部分国家依然畅销，被使用在多种高聚物之中。而真正有致癌产物生成的是八溴二苯醚和五溴二苯醚。

十溴二苯醚在我国生产量年增速率最快，使用量最大，预计今年将生产近二万五千吨，而国外进口量变化不会太大，因此今年十溴二苯醚将面临供大于求的局面。有些国产十溴二苯醚的品质与进口货相比，缺点在于游离溴含量较多，铁杂质含量高以及长期储存稳定性差的缺点。尽管有些工厂作了改进，但还需做好产品后处理才能在品质上与进口货媲美。

● 十溴二苯乙烷是我国近年来开发的十溴二苯醚最佳替代品。中国十溴二苯乙烷近年来产量增长迅速，年均增长幅度高大80%，成为溴类阻燃剂新生主力军。由于十溴二苯醚之争，迫使国内外阻燃研究领域的科研人员寻找它的替代品。美国雅宝公司首先推出的十溴二苯乙烷生产工艺已日趋完善。

需要一提的是，由于雅宝公司对8010申请了生产和使用专利，一度使我国研究生产单位迟迟没有开展这方面的研究，但经查询发现，雅宝公司的专利范围是在中国之外的地区，因而可以在中国生产和使用8010，只是不能出口及申请专利。在了解了这方面情况后，我国对8010的研究开始全面展开，目前在山东和江苏有工业规模生产，产品质量已达到美国雅宝公司的技术指标。作为十溴二苯醚的更新换代产品，8010将会登上阻燃行业的大舞台，成为溴系阻燃剂的主力军。

我国十溴二苯乙烷已于前年年底工业规模试验成功，去年已开始批量投入市场。十溴二苯乙烷与十溴二苯醚的分子量和含溴量相当，因此阻燃性能基本一致，然而十溴二苯乙烷的耐热性、耐光性以及不易渗析的特点都优于十溴二苯醚，最可贵的是其阻燃的塑料可以回收使用，这是许多溴系阻燃剂所不具备的特点。此外，由于十溴二笨乙烷分子结构没有醚结构，不会形成有毒的多溴代苯并噁暎（PBDD）和多溴代二苯并呋喃（PBDF），因此它的使用不会产生议论纷纷的多溴代二噁暎的问题。十溴二苯乙烷的研制成功，颇受国内阻燃材料生产厂家的欢迎。由于它可以取代国外同类产品，迫使国外产品在中国市场的销售价格大大降低（降幅达50%），目前的价格仅比十溴二苯醚高出3000元/吨。十溴二苯乙烷以其优良的性能，在阻燃剂市场非常具有竞争性，是一种有广泛应用前景的阻燃剂。

另外，它的副产物氢溴酸的综合利用，是一个需要关注的问题。(文章来源环球聚氨酯网)