现代阻燃剂

聚合型Emerald Innovation ™ 3000 — 案例研究

      摘要：用于建筑墙体保温隔热的聚苯乙烯泡沫需要阻燃剂的保护。从2021年12月25日起，中国将禁止使用HBCD （六溴环十二烷）。聚合型阻燃剂Emerald Innovation™ 3000是用于聚苯乙烯泡沫的一种高效、可持续解决方案。

      消防安全是社会面临的永恒挑战。国家已制定了一系列相关规范和标准以保护人民。阻燃剂对实现消防安全做出了重要贡献。有机化学阻燃剂主要有溴系和磷系添加剂，在各种应用领域中用于保护聚合物，如E&E（电气和电子）、电线和电缆、建筑和施工、以及汽车和运输等等。 

      直至2023年，中国溴系和磷系有机阻燃剂的消费量将以每年4.8%的速度增长¹⁾。需要开发新的阻燃剂作为替代品进行补充以支持该增长。总之，我们可以观察到化学工业中开发可持续解决方案的趋势。公众对化学品毒性的敏感性以及对化学品暴露危险的认识不断提高。可持续添加剂的定义之一是，这些解决方案不是生物可获得的并且不会释放到环境中。

      更具可持续性的下一代阻燃剂将是化学键合的反应型阻燃剂和具有高分子量和较低的生物可获得性的聚合型添加剂。

 图1：阻燃剂的演变

  中国的建筑行业需要不断发展开发和应用更具可持续性的阻燃剂。建筑保温是一种简单有效的节能方式，有助于气候保护。聚苯乙烯（PS）泡沫是最有效的建筑保温材料之一。为满足中国建筑设计防火规范的要求，目前在聚苯乙烯泡沫中仍然还在使用小分子阻燃剂六溴环十二烷（HBCD）。

      HBCD需要替换: 第十二届全国人大常务委员会第二十一次会议批准，《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》修正案中所列的HBCD， 对用于建筑物中膨胀聚苯乙烯（EPS）和挤塑聚苯乙烯（XPS）的持久性有机污染物HBCD的生产和使用的特定豁免在中国将于2021年12月25日终止。

      遵循阻燃剂的发展规律并结合EPS和XPS保温隔热泡沫的生产工艺，一种聚合型的添加剂产品将成为聚苯乙烯泡沫生产应用中的可持续性阻燃解决方案。

      聚合型添加剂具有较高的分子量，增加了抗迁移、萃取、蒸发性，从而减少了阻燃剂从聚合物中释放到环境中的风险。

      据预测，聚合物的高分子量限制其通过生物膜，因此聚合物不容易被完好的消化道吸收。这就减少了其生物可获得性、潜在的暴露风险以及不利的健康影响。

      而小分子替代品无法提供这些优点。使用这些单体替代品的风险在于，它们也有与小分子添加剂类似的缺点。

      这些要求推动了聚合型阻燃剂Emerald Innovation™ 3000作为下一代阻燃技术的发展。由于其具有高分子量，这种聚合型添加剂具有较低的生物积累潜力。小分子替代品不能达到这一目的，其具有很高的生物积累性，从而限制了它们的使用。

      Emerald Innovation™ 3000是一种稳定的高分子聚合物。它是一种三嵌段丁苯溴化共聚物。该聚合物结构使得Emerald Innovation™3000不容易被生物获得，从而避免了像其它小分子溴系阻燃剂用于聚苯乙烯泡沫产品而产生的环境问题的担忧。

           表1：Emerald Innovation™ 3000：

· 丁二烯-苯乙烯溴化共聚物   

· 高分子量> 100 ，000 g/mol

· 溴含量：65%                      

· 软化点： 120°C (TG)          

· 热稳定性 ：> 250°C            

      随着国家强制性标准GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》的实施，对建筑外墙保温材料防火安全性能的要求越来越高。在生产试验中使用Emerald Innovation™ 3000能够生产高质量的挤塑聚苯乙烯保温隔热泡沫板，满足相关的防火安全要求。

表2： GB8624-2012标准燃烧性能B1（C）级

      表2中优异的测试结果表明Emerald Innovation™ 3000能够生产高质量的XPS保温材料，满足中国防火安全标准。Emerald Innovation™ 300聚苯乙烯泡沫板的性能总是能处于分类标准范围之内且满足相关标准的要求。

      Emerald Innovation™ 3000是一种新型高效溴系聚合型阻燃剂，适用于膨胀聚苯乙烯（EPS）和挤塑聚苯乙烯（XPS）。

      备注:Emerald Innovation是朗盛德国有限责任公司或其附属公司的商标。Emerald Innovation 3000™是基于杜邦授权技术的产品。