BFRs应用范围

溴系阻燃剂（BFR）是消费量最大的有机阻燃剂，广泛的存在各种电子产品外壳，缆线和电路板中。其全球总用量达250~300kt/a，占阻燃剂总量的15%~20%。全球电子电气产品所用的阻燃剂，仍有80%是BFR。

BFRs，溴化阻燃剂的总称，主要种类为PBB、PBDE、HBCDD、TBBPA，另外，通过溴化反应，可形成不同树脂基体的溴系阻燃剂系列，如溴化聚苯乙烯（Brominated Polystyrene, BPS）、聚溴化苯乙烯、溴化环氧树脂齐聚物（Brominated Epoxy Oligomer，BEO）、溴化聚碳酸酯低聚物（Brominated Carbonated Oligomer，BCO）、聚溴化基丙烯酸酯（Poly(pentabromobenzyl acrylate)，PPBA）等；CFRs，Chlorinated Flame Retardants，氯系阻燃剂；CFRs，氯化阻燃剂的总称，主要种类为SCCP、PCB、TCBPA等；含氯增塑剂，氯系增塑剂的总称，主要包括氯化石蜡（SCCP、MCCP）、五氯硬脂酸甲酯(MPCS)等。由于BFRs、CFRs、含氯增塑剂均包含了多种物质，如果要限制这些物质，将会给企业管控带来成本激增。例如，BFRs就有几十种之多，要判定材料中是否含有BFRs，首先要确定材料中是否有Br，如果没有Br，则材料中肯定不会有BFRs，如果确定材料中有Br，麻烦来了，需要进一步对BFRs的几十种物质进行逐一排查，一一检测是否有PBB、PBDE、HBCDD、TBBPA等，才能确定材料中是否含有BFRs。

因此，修订草案提议限制BFRs、CFRs，含氯增塑剂这些大类物质，面临管控困难。

尽管对溴系阻燃剂在燃烧时产生的有毒物质数量和性质仍有争议，例如不含阻燃剂的高聚物更容易燃烧，并同样施放出有害物质。但有机溴化阻燃剂对人类健康的影响仍然是无法否认的，因此成为被限制使用的对象。

1998年有关大西洋东北部海洋环境的部长级会议上，溴化阻燃剂已被规定包括在需最先采取行动停止释放，发散和损耗的化学物质中。不过2005年10月15日欧盟《电子电气设备中危害物质禁用指令》(RoHS指令)正式豁免了十溴二苯醚，使得这个用量最大的溴系阻燃剂品种得以继续使用。 因此符合RoHS标准的并不一定是无溴产品。

溴化阻燃剂包括各种有机溴化复合物，它们被用在各种塑料和别的材料中阻止燃烧和火势蔓延。PBDEs，HBCD，TBBA这三种溴化复合物使用最多。大多数溴化阻燃剂在环境中很稳定，尤其是有些PBDEs的生物积聚性很强。长期接触会妨碍大脑和骨骼的发育，这可能会导致对神经系统和行为能力永久性的影响，如学习能力和记忆力的减退。溴化阻燃剂还会危害荷尔蒙系统，它们也是在雌激素通道上对内分泌潜在的阻碍。通过动物试验发现某些溴化阻燃剂还会导致发育迟缓，青春期滞后以及对肝部和胎儿发育以及免疫系统的不良影响。所有含溴化阻燃剂的产品在被焚化时都会形成二恶英和呋喃，它们是严重的致癌物。 世界阻燃技术主要是以添加溴类阻燃剂为主，十溴二苯醚是最主要的品种。这种阻燃剂含溴量高，分解温度高于350℃，与各种高聚物的分解温度相匹配，添加量小，阻燃效果好。聚物的阻燃技术，当前主要以添加型溴系阻燃剂为主，常用的有十溴二苯醚、八溴醚、四溴双酚a，六溴环十二烷等，其中尤以十溴二苯使用量为最大。在各种高聚物外壳，以及电路板中都需要用到聚溴类材料充当阻燃剂，在高温下它们可以阻止燃烧和火势蔓延。

溴系阻燃剂的分解温度大多在200～300摄氏度左右，与各种高聚物的分解温度相匹配，因此能在最佳时刻与气相及凝聚相同时起到阻燃作用，且添加量小、阻燃效果好。早些年欧洲一些“绿色”环保组织曾经以溴系阻燃剂有毒为由，要求政府放宽对部分塑料制品（如电视机外壳）的严格阻燃标准，结果导致当时电视机成为欧洲国家引起火灾的主要原因之一。2100433B

电路板中存在大量溴化阻燃剂（BFRs），由于BFRs的半挥发性及结合特性，在回收处理废弃电路板时导致BFRs的释放及迁移。本研究在废弃电路板回收流程基础上，以含BFRs材料样品（电路板粉体、非金属粉及再生产品等）和大气（气相和颗粒物）、灰尘等环境样品为研究对象，分析样品中BFRs的组成及含量，重点关注Br在样品中的赋存状态和分布规律。比较电路板拆解、破碎、处理及再利用过程微环境中BFRs对大气介质的释放迁移，揭示BFRs在气相-颗粒物之间的分配规律，并利用吸附模型对实测值进行预测和对照。研究不同粒径颗粒物（PM2.5、PM10和TSP）中BFRs含量及组成和有机碳含量的相关性。实验模拟加热温度、时间等工艺条件对不同类型、粒径样品中BFRs释放的影响。本项目拟进行BFRs在电路板回收过程中的源解析，为科学评估BFRs的污染特征和暴露风险提供基础数据。

废旧电路板（WPCB）是电子废弃物的重要组成部分，具有资源回收和环境污染的双重特性。WPCB中存在大量溴化阻燃剂（BFRs），由于BFRs的半挥发性，在回收处理WPCB时导致BFRs的释放迁移，对环境造成污染。本项目对WPCB回收处理过程中多溴联苯醚（PBDEs）的污染特征进行了研究，分析比较了废旧电视机不同处理车间大气中PBDEs的浓度水平、气粒分配规律，重点探讨了WPCB加热拆解过程中PBDEs的污染特征，揭示了含PBDEs材料中PBDEs的受热释放规律。主要成果有：（1）废电视机人工拆解、WPCB加热预处理、WPCB破碎-分选和塑料破碎等车间均会造成PBDEs的污染释放，其中WPCB加热预处理车间气相中PBDEs浓度最高，且以低溴代联苯醚为主。（2）WPCB人工烤板和机械烤板过程均会造成PBDEs的大量释放，以五溴联苯醚同系物为主，并容易富集在车间灰尘介质中。机械烤板过程中旋风除尘器集灰中Σ8PBDEs浓度最高（317000 ng/g），而人工烤板过程中尾气吸收液浮渣中Σ8PBDEs最高（68000 ng/g）。（3）加热模拟实验表明：旋风除尘器集灰加热后，PBDEs的释放特征受温度影响大。在300℃时，PBDEs的释放主要发生在前5分钟，其BDE-28、-47和-99释放速率分别为1230、4480和 1950 ng/(g·min)；WPCB基板碎片材料中PBDEs的释放规律呈现线性增加的趋势，在不同加热温度下，其1小时时间内，PBDEs的释放速率为 9.75−11.5 ng/(g·min)。这些成果为明确电子废弃物回收处理过程中BFRs的释放迁移机制提供了重要参考，对PBDEs的受热释放机制及环境风险研究具有重要意义，同时为WPCB的回收处理过程中的污染控制提供了理论基础。