政策与法规
欧盟理事会确认化学品战略
会员国讨论了欧盟委员会实施化学品可持续性战略 (Chemicals Strategy for Sustainability, CSS) 的情况。在 2024 年 10 月 14 日的理事会会议上,各国环境部长讨论了 CSS,作为欧盟绿色协议的关键部分,特别是修订 REACH(欧盟化学品法规)、限制 PFAS、禁止出口在欧洲禁用的化学品以及加强欧洲化学品管理局 (ECHA)。匈牙利轮值主席国在会议的准备说明中指出:“欧盟及其成员国在考虑新挑战的同时,实现战略 [CSS] 的目标仍应是一个优先事项”。欧盟委员会主席乌尔苏拉·冯德莱恩 (Ursula von der Leyen) 写道,欧盟必须“坚持欧洲绿色协议中设定的目标”。以及“旨在使这一有利行业的可持续竞争力的新化工行业一揽子计划......将简化 REACH 并明确 PFAS ...考虑到可持续性、竞争力、安保和安全”。
资料:
· 乌尔苏拉·冯德莱恩 (Ursula von der Leyen) 为新任环境、水弹性和有竞争力的循环经济专员撰写的“使命信”,2024 年 9 月 17 日
· “理事会敦促委员会采取有效措施实施化学品战略”,欧洲环境局,2024 年 10 月 14 日
· “环境委员会,2024 年 10 月 14 日,主要结果”
· “化学品可持续发展战略 - 现状和前进方向 - 交换意见”,匈牙利理事会轮值主席国筹备说明,2024 年 10 月 4 日
ECHA 关于 PFAS
限制程序的最新情况
正在对用途、禁令以外的限制选项进行进一步评估,并计划在 2025 年进行进一步咨询。欧洲化学品管理局 (ECHA) 表示,这是因为档案的复杂性(> 10 000 多种物质用于 10 多个不同行业),并遵循对限制提案草案(2023 年 2 月)的公众咨询的广泛投入,ECHA 共收到 5,600 条评论,从而确定了进一步的用途、包括关于含氟聚合物的具体问题以及有关危害和风险的大量信息, 关于可能的限制和替代方案的经济影响。因此,ECHA 正在考虑禁令或限时限制以外的限制选项(即对于某些用途,禁令的影响可能不成比例)。这尤其针对可持续能源技术(电池、燃料电池、电解槽)、半导体和医疗设备。在咨询 RAC(风险评估)和 SEAC(社会经济分析)委员会后,ECHA 将于 2025 年就意见草案组织进一步的公众咨询。由于 PTFE(一种 PFAS 聚合物)被广泛用作聚合物化合物的坚固且用途广泛的加工剂,并且与阻燃剂一起,在防止火焰滴落和减少火灾烟雾方面非常有效,因此防火安全问题备受关注。
资料:
· “全氟和多氟烷基物质 (PFAS) 限制流程的最新进展”,欧洲化学品管理局 (ECHA),2024 年 11 月 20 日
回收
PIN FR(磷系,无机和氮系阻燃剂)用于 PET 塑料回收
矿物 PIN 阻燃剂氧化锌和 ATH 在PET 溶剂回收中作为聚氨酯发泡材料的阻燃剂。将消费后 PET 片材 [聚对苯二甲酸乙二醇酯] 在二甘醇 (DEG) 溶剂中用硫酸锌催化剂微波加热 1 小时 20 分钟溶解,生成低聚二醇。纳米氧化锌是通过将硝酸锌与氢氧化钾反应,沉淀然后研磨而合成的。通过将低聚二醇与二苯基亚甲基二异氰酸酯反应,以 DBDL 催化剂(二月桂酸二丁基锡)、表面活性剂和水为发泡剂,制成聚氨酯泡沫。氧化锌和商用的 ATH(氢氧化铝)分别以 1 – 7% 和 50 – 60% 的添加量加入发泡工艺过程。氧化锌导致泡沫密度较低,补偿了 ATH 增加泡沫密度的趋势。ATH 提高了泡沫孔的均匀性和机械性能。在 60% ATH 添加量时,发泡材料可以达到 UL94 V0等级(自熄)。
资料:
· “来自废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯的可持续聚氨酯纳米复合泡沫:制备、热稳定性和阻燃性”,H. Vothi 等人,大分子研究 (2024) 32:1227–1235
用于膨胀型体系的PIN FR
(磷系,无机和氮系阻燃剂)
科莱恩(pinfa 成员)的低溶解度氮磷无卤阻燃剂,适用于环境和消防安全。基于聚磷酸铵的化合物是暂未分类的(适用于健康和环境),不使用三聚氰胺或其他分类的前体,因此不含 SVHC*。并且其可(生物)降解为天然磷酸盐和铵类部分。科莱恩的 PIN FR 以水性悬浮液形式提供,不吸湿。它可用于纤维素材料(木材、纸张)、复合材料和聚合物阻燃,包括聚氨酯泡沫、环氧树脂和热固性塑料。它在防火封堵、密封和膨胀涂料中也非常有效,可在发生火灾时保护材料免受燃烧和高温。
* SVHC = 高度关注物质,定义见欧盟化学品法规 REACH。
资料:
· “具有卓越防火性能的全新、更安全的解决方案:科莱恩的 Exolit™ AP 422 A”,2024 年 11 月 6 日
用于 PBT 回收的
磷系 PIN FR
磷系 PIN 阻燃共聚物在 PBT 废弃物化学回收为 PBAT 的过程中添加并可达到 UL 94 V-0。废弃的 PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)在 225°C – 2 小时下用锌氩催化剂化学解聚成 BHBT(对苯二甲酸丁二醇酯)。PIN FR 共聚物 2-羧乙基(苯基)二膦酸二羟基丁酯 (BHBcept) 是通过 3-羟基苯基膦酰丙酸 (CEPPA) 与 BHAT(己二醇丁二醇酯)反应制备的。然后将可生物降解聚合物 PBAT(聚对苯二甲酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯)与该 PIN FR 共聚物共聚。加入 5%-mol CEPPA(约 0.7% 的磷含量)使 PBAT 的 LOI 增加了约 50%,峰值热释放率降低了 20%,并达到了 UL 94 V-0 (3 mm)级别,但与纯 PBAT 相比,烟雾释放增加了 +17%,并显著恶化了机械性能。
资料:
· “通过 PBT 化学醇解和闭环回收制备具有阻燃和可降解功能的 PBAT 共聚酯”,J. Liu 等人,ACS 可持续化学工程,2024,12,17301−17318
研究与创新
PIN FR 用于回收
聚丙烯材料可达 UL 94 V-0
来自 Budenheim 博德化工的氮 - 磷 PIN FR(pinfa 成员)可确保防火安全和再生聚合物的性能,从而能够在电气和运输应用中替代聚酰胺。Ecobat 的 100% PCR(消费后回收)聚丙烯 (PP) 使用 Budenheim 博德化工的三聚氰胺磷系化合物,可达到 UL 94 V-0 (1.6 mm) 防火性能和苛刻的技术要求。它是第一个获得 V-0 认证的 PCR 聚丙烯。PIN 阻燃剂的作用是在发生火灾时在聚合物表面产生泡沫炭层,从而防止氧气到达聚合物,防止燃烧并减少有毒气体的释放。这种材料已经用于电动自行车电池,安装在电池的蜂窝网中。它已被提名为 Kunstoff Magazin 年度产品的材料类别。
资料:
· “Ecobat 聚丙烯化合物黄卡证书”,Budenheim 新闻稿 2024 年 11 月 28 日。照片:Ecobat。
用于硬质聚氨酯的
反应型 PIN FR
ICL以化集团(pinfa 成员)推出了一种创新的磷系 PIN FR,可反应成为硬质 PIR 和 PUR 绝缘泡沫。这些被广泛用于护套以及墙壁和屋顶绝缘(超过 70% 的商业屋顶)。由于新型 PIN FR 会与泡沫发生反应,因此它稳定耐用,不会迁移,因此具有可持续性优势。它与现有的泡沫工艺兼容,在生产过程中以化学方式结合到泡沫中。它是一种低粘度液体,可溶于大多数有机溶剂,具有很高的聚合物相容性,可通过降低粘度作为加工助剂。它可以作为硬质 PIR 和 PUR 泡沫产品以及闭孔喷涂泡沫中氯化添加剂 TCPP 的“直接”替代品。
资料:
· “ICL 揭开阻燃技术的突破”,ICL,2024 年 12 月 13 日
· “VeriQuel R100 聚氨酯反应型阻燃剂”
PIN S - K - Si FR
用于聚碳酸酯
磺酸盐钾盐和聚硅氧烷的组合在聚碳酸酯中达到了 UL 94 V-0 (1.6 mm)级别。将 0.03% 添加量的 1,3-苯二磺酸钾盐(KSP,含硫和钾)和 1 – 3% 的三种不同聚硅氧烷(含有机硅的分子)以及 0.3% 的 PTFE(PFAS 防滴漏剂)和一种 0.6% 的抗氧化剂复合到聚碳酸酯(螺杆挤出机)中,然后注塑成型 @ 285°C。 添加 PIN FR 仅导致聚碳酸酯透明度、拉伸强度和断裂伸长率略有降低。添加这三种聚硅氧烷的配方防火性能都得到了改善,在仅 1% 的添加量下,这三种聚硅氧烷都能帮助改性料达到 UL 94 V-0级别(1.6 mm,而纯聚碳酸酯的防火强度为 V-2)。聚硅氧烷含量为 3% 的样品显示出高达 +40% LOI、-45% 的峰值热释放和 -40% 的总烟雾。在测试的三种聚硅氧烷中,最有效的是八苯倍半硅氧烷。
资料:
· “通过 1,3-苯二磺酸二钾盐和苯基聚硅氧烷的协同作用增强聚碳酸酯的阻燃性”,X. Zhang 等人,J Appl Polym Sci. 2024;141:e56071
健康与环境
电子废物中的 FR
低于风险阈值
拆解工人通过皮肤和吸入暴露于电子废料中的阻燃剂的量低于风险水平。两项研究评估了加泰罗尼亚电子垃圾设施中工人的皮肤和吸入暴露于不同的 FRs(阴极射线管拆卸、一般电子垃圾研磨)的情况。第一项研究通过观察 T 恤布料(颗粒)中的 FR 积累并使用捕获挥发性化合物的腕带来评估皮肤暴露。第二项研究评估了吸入。将这两种暴露结合起来导致计算出的癌症和其他风险低于阈值。不过研究机构仍建议使用 PPE(个人防护设备,例如口罩)和经常清洗衣服以减少接触。
资料:
· “使用被动采样方法对正式电子垃圾拆解剂进行阻燃剂和增塑剂的皮肤暴露评估”,A. Balasch 等人,国际环境 192 (2024) 109021
· “西班牙正规回收设施的电子垃圾拆解机暴露于可吸入有机磷酸盐和卤化阻燃剂”,A. Balasch 等人,化学圈 294,2022

