科普 | 溴系阻燃剂——备受争议却必不可少

 

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2013年7月6日，韩亚航空214号航班在旧金山降落时坠毁，机身起火并冒出了滚滚浓烟。在此次事故中，尽管飞机起火，但是绝大多数乘客还是得以顺利生还。而为这些乘客争取到宝贵逃生时间的，是一种生活中广泛存在，却往往被人忽视的化学产品--阻燃剂。

（图：韩亚航空空难造成3名中国学生死亡）

作为防火的常规手段，阻燃剂被广泛地添加到多种材料中。然而，围绕含溴阻燃剂的质疑声也从未停息。很多人认为，阻燃剂在消防中起不了多少作用，他们还会在环境中蔓延，并危害人体健康。事实是这样的吗？

（图：大多数人认为溴化阻燃剂对健康不利，所以对其持拒绝态度）

科学认识阻燃剂

我们在日常生活中处处都离不开聚合物材料，比如塑料制品、人造皮革、化纤布料、泡沫保温材料等。这些材料在性能上有很多优势，但是却有一个明显的缺陷：容易燃烧，因此埋下了火灾隐患。为了消除这些潜在的隐患，使用阻燃剂就成了必不可少的措施。

阻燃剂是一类可以延缓起火时间，并抑制火势蔓延的添加物，它们通过多种作用原理抑制燃烧反应的发生。氢氧化铝、氢氧化镁等无机阻燃剂受热产生水，在此过程中大量吸收热量，同时起到隔绝氧气的作用；溴化阻燃剂可以捕获燃烧反应中的自由基，终止链式反应的发生；除此之外，也有的阻燃剂会让材料表面迅速发泡膨胀并碳化，形成保护层。

如今，阻燃剂主要应用在交通运输、电子电器设备、家居以及建筑材料领域。添加阻燃剂并不能让材料获得完全抵抗烈火的能力，不过它依然可以减少火灾发生，并未身处火场的人们赢得宝贵的逃生时间。

(图：未使用阻燃材料的电视机一点就着)

在起火空间中，由于易燃气体和热量的聚集，可能会发生“闪燃”现象--各种易燃的物质都在1~2秒的时间内同时起火。而阻燃剂的出现，可以有效避免这种情况。以电视机为例，如果它没有经过可燃处理，在起火时留给人们的逃离时间少于两分钟，而在阻燃剂的帮助下，逃离时间可以提升至30分钟以上。

（图：使用阻燃材料的电视机相对很安全）

阻燃剂在防火安全中的作用哥已经得到了证实。根据欧盟委员会评估，过去10年中阻燃剂的使用使欧洲的火灾死亡人数减少了20%。

溴系阻燃剂—我们讨厌，但离不开

在阻燃剂中，溴系阻燃剂是应用最广泛的一种，同时围绕它也产生了种种争议。一些含溴的阻燃剂确实可能带来环境和健康风险，不过在合理使用的情况下，目前批准使用的品种风险易燃在可接受范围内。重要的是 ，溴系阻燃剂也确实提供了其他阻燃剂很难完全替代的良好性能。中国阻燃协会秘书长周政懋这样评价溴系阻燃剂：我们讨厌它，但离不开它。

众所周知，有毒气体是火灾中的一大致命杀手，那么溴系阻燃剂会不会增加火场有毒气体的释放呢？

个别溴系阻燃剂在特定情况下确实可以产生溴代二恶英等有毒物质，但值得注意的是，火灾中易燃物的燃烧本身就会产生一氧化碳、多环芳烃等一些列有毒气体，他们都与溴系阻燃剂无关。溴系阻燃剂在聚合物材料中添加的比例很少，他们并不是火灾有毒气体的主要来源，而且他们的存在可以抑制火势的蔓延，因此对减少燃烧产生的有毒气体也有帮助。

溴系阻燃剂对健康造成影响的数据主要来自动物实验。在实验动物中，一些阻燃剂对肝脏、神经、免疫、内分泌系统等造成了影响。不过，出现这些效益的剂量往往远高于环境中的阻燃剂含量。对于目前批准使用的阻燃剂品种，在环境暴露的风险评估中并未发现它们对人体健康存在明显的威胁。

随着科技进步，新型溴系阻燃剂的出现可以进一步减少风险。例如，目前已有企业研发了大分子聚合型的溴化阻燃剂，用于替代建筑保温材料中使用的老式休息阻燃剂。这种聚合型阻燃剂分子很大，难以穿过细胞膜，由此就可以避免进入生物体产生影响。

“无溴化”：既无必要，也不容易

出于对溴系阻燃剂的担忧，不少人希望能用其他类型的阻燃剂将它们完全替代，但这样做不仅不必要，实施起来也会相当困难。

在聚合物材料中，阻燃剂的选择不仅要考虑到防火性能，还要考虑到相容性和对材料性质的影响。与溴系阻燃剂相比，一些类型的阻燃剂（例如无机阻燃剂）所需的添加量较大，更容易对材料本身的性能造成不利影响。此外，与溴系阻燃剂相比，添加其他类型阻燃剂的塑料可回收性也会下降，这对环境保护也是不利的。目前，虽然已经出现了一些替代方案，但它们仍不足以覆盖溴系阻燃剂的全部功能。

目前，溴系阻燃剂依然是控制火灾隐患不可或缺的物质。合理地使用它们不会对人体健康和环境造成明显的威胁，而且可以拯救许多生命。