Bromiertes Flammschutzmittel - Brominated flame retardant
Bromierte Flammschutzmittel ( BFRs ) sind Organobromverbindungen , die eine hemmende Wirkung auf die Verbrennungschemie haben und dazu neigen, die Entflammbarkeit von Produkten, die sie enthalten, zu verringern. ( Flammschutzmittel ) Die bromierte Vielfalt der kommerzialisierten chemischen Flammschutzmittel macht ca. 19,7 % des Marktes aus. Sie sind in Kunststoff- und Textilanwendungen wie Elektronik, Kleidung und Möbeln wirksam.
Arten von Verbindungen
Viele verschiedene BFRs werden synthetisch mit stark variierenden chemischen Eigenschaften hergestellt. Es gibt mehrere Gruppen:
- Polybromierte Diphenylether (PBDEs): DecaBDE , OctaBDE (nicht mehr hergestellt), PentaBDE (nicht mehr hergestellt, der erste BFR, in den 1950er Jahren kommerzialisiert)
- Polybromiertes Biphenyl (PBB), nicht mehr hergestellt
- Bromierte Cyclokohlenwasserstoffe
- Andere bromierte Flammschutzmittel mit anderen Eigenschaften und Mechanismen
Decabromdiphenylether ( Deca-BDE oder DeBDE ) - Im August 2012 schlugen die britischen Behörden Decabromdiphenylether (Deca-BDE oder DeBDE) als Zulassungskandidaten im Rahmen des EU-Chemikalienregimes REACH vor. Am 5. Juli 2013 hat die ECHA Deca-BDE von ihrer Liste der prioritären Stoffe für die Zulassung nach REACH gestrichen und damit die öffentliche Konsultation abgeschlossen. Am 1. August 2014 hat die ECHA einen Beschränkungsvorschlag für Deca-BDE vorgelegt. Die Agentur schlägt eine Beschränkung der Herstellung, Verwendung und des Inverkehrbringens des Stoffes sowie von Gemischen und Erzeugnissen vor, die ihn enthalten. Am 17. September 2014 legte die ECHA den Beschränkungsbericht vor, der eine sechsmonatige öffentliche Konsultation einleitet. Am 9. Februar 2017 hat die Europäische Kommission die Verordnung EU 2017/227 verabschiedet. Artikel 1 dieser Verordnung besagt, dass die Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 geändert wird, um ein Verbot der Verwendung von DecaBDE in Mengen von mehr als 0,1 Gewichtsprozent mit Wirkung vom 2. März 2019 aufzunehmen. Produkte, die vor dem 2. März in Verkehr gebracht wurden 2019 sind ausgenommen. Darüber hinaus ist der Einsatz von decaBDE in Flugzeugen bis zum 2. März 2027 zulässig.
Hexabromcyclododecan ( HBCD oder HBCDD ) ist ein Ring, der aus zwölf Kohlenstoffatomen besteht, wobei sechs Bromatome an den Ring gebunden sind. Das kommerziell verwendete HBCD ist tatsächlich ein Gemisch verschiedener Isomere . HBCD ist giftig für im Wasser lebende Organismen . Die Stockholmer UNEP-Konvention hat HBCD zur Beseitigung aufgelistet, erlaubt jedoch eine vorübergehende Ausnahme für die Verwendung in Polystyrol-Dämmschäumen in Gebäuden.
Tetrabrombisphenol A ( TBBPA oder TBBP-A ) gilt als giftig für die Wasserumgebung. Dieses Flammschutzmittel wird hauptsächlich in Leiterplatten als Reaktivstoff verwendet . Da TBBPA chemisch an das Harz der Leiterplatte gebunden ist, wird es weniger leicht freigesetzt als die lose aufgetragenen Mischungen in Schäumen, so dass eine EU-Risikobewertung im Jahr 2005 zu dem Schluss kam, dass TBBPA bei dieser Anwendung kein Risiko für die menschliche Gesundheit darstellt. TBBPA wird auch als Additiv in Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) verwendet.
Inhalt in Kunststoffen
Gehalt an bromierten Flammschutzmitteln in verschiedenen Polymeren:
Polymer | Inhalt [%] | Substanzen |
---|---|---|
Polystyrol - Schaum | 0,8–4 | HBCD |
Hochschlagfestes Polystyrol | 11–15 | DecaBDE, bromiertes Polystyrol |
Epoxidharz | 0-0,1 | TBBPA |
Polyamide | 13–16 | DecaBDE, bromiertes Polystyrol |
Polyolefine | 5–8 | DecaBDE, Propylendibromstyrol |
Polyurethane | n / A | Kein bromiertes FR verfügbar |
Polyterephthalat | 8–11 | Bromiertes Polystyrol |
Ungesättigte Polyester | 13–28 | TBBPA |
Polycarbonat | 4–6 | Bromiertes Polystyrol |
Styrol- Copolymere | 12–15 | Bromiertes Polystyrol |
Produktion
2011 wurden 390.000 Tonnen bromierte Flammschutzmittel verkauft. Dies entspricht 19,7 % des Flammschutzmittelmarktes.
Arten von Anwendungen
Der größte Verbrauch an BFR entfällt auf die Elektronikindustrie. In Computern werden BFRs in vier Hauptanwendungen eingesetzt: in Leiterplatten , in Bauteilen wie Steckern , in Kunststoffabdeckungen und in elektrischen Kabeln . BFRs werden auch in einer Vielzahl von Produkten verwendet, einschließlich, aber nicht ausschließlich, Kunststoffabdeckungen von Fernsehgeräten, Teppichen, Kissen, Farben, Polstern und Haushaltsküchengeräten.
Prüfung auf BFR in Kunststoffen
Bis vor kurzem war das Testen auf BFR mühsam. Zykluszeit, Kosten und erforderliches Fachwissen des Prüfingenieurs haben die Durchführung eines Screenings von Kunststoffkomponenten in einer Fertigungs- oder Produktqualifizierungs-/Validierungsumgebung ausgeschlossen.
Vor kurzem wurde mit der Einführung eines neuen Analysegeräts IA-Mass das Screening von Kunststoffen neben einer Fertigungslinie möglich. Ein fünfminütiger Erkennungszyklus und ein 20-minütiger Quantifizierungszyklus stehen zur Verfügung, um Kunststoffteile zu testen und zu qualifizieren, wenn sie das Montageband erreichen. IA-Mass identifiziert das Vorhandensein von Brom (PBB, PBDE und einige andere), kann jedoch nicht alle in der Kunststoffmatrix vorhandenen BFRs charakterisieren.
Im Februar 2009 hat das Institut für Referenzmaterialien und -messungen (IRMM) zwei zertifizierte Referenzmaterialien (CRMs) veröffentlicht, um analytischen Labors zu helfen, zwei Klassen von Flammschutzmitteln besser erkennen zu können, nämlich polybromierte Diphenylether (PBDEs) und polybromierte Biphenyle (PBBs). Die beiden Referenzmaterialien wurden maßgeschneidert, um alle relevanten PBDEs und PBBs in Konzentrationen nahe dem gesetzlichen Grenzwert der RoHS-Richtlinie von 1 g/kg für die Summe von PBBs und PBDEs zu enthalten.
Umwelt- und Sicherheitsfragen
Viele bromierte Chemikalien stehen zunehmend in der Kritik, wenn sie in Haushaltseinrichtungen verwendet werden und wo Kinder damit in Kontakt kommen würden. Einige glauben, dass PBDE schädliche Auswirkungen auf Mensch und Tier haben könnten. Die zunehmende Besorgnis hat einige europäische Länder dazu veranlasst, einige von ihnen zu verbieten, indem sie dem in Europa häufigeren Vorsorgeprinzip folgen . Einige PBDEs sind lipophil und bioakkumulativ. PBDEs wurden bei Menschen auf der ganzen Welt gefunden.
Einige bromierte Flammschutzmittel wurden als persistent, bioakkumulativ und toxisch für Mensch und Umwelt identifiziert und standen im Verdacht, neurologische Wirkungen und endokrine Störungen zu verursachen . Eine besondere Zielgruppe sind Feuerwehrleute, die bei Löscheinsätzen bromierten Flammschutzmitteln ausgesetzt sind, was zu Krebsraten führt, die weit über der Bevölkerung liegen. In Europa haben bromierte Flammschutzmittel beispielsweise REACH durchlaufen, und wenn Risiken identifiziert wurden, wurden geeignete Risikomanagementoptionen eingeführt; dies war bei kommerziellen Penta-BDE und kommerziellen Octa-BDE der Fall. Angesichts des derzeitigen Stands der Abfallentsorgung in der Welt besteht die Möglichkeit, dass BFR in die Umwelt freigesetzt werden.
Siehe auch
Verweise
Weiterlesen
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- Gesetz, Robin J.; Köhler, Martin; Heeb, Norbert V.; Gerecke, Andreas C.; Schmid, Peter; Voorspoels, Stefan; Covaci, Adrian; Becher, Georg; Janak, Karel (2005). „Hexabromocyclododecan fordert Wissenschaftler und Regulierungsbehörden heraus“ . Umweltwissenschaften und -technologie . 39 (13): 281A–287A. Bibcode : 2005EnST...39..281L . doi : 10.1021/es053302f . PMID 16053062 .
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