Plastics_12_2_2015

w w w . p l a s t i c s . r u 19 СПЕЦТЕМА/ НОВЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ ПРОИЗВОДСТВА П Л А С Т И К С № 1 2 / I I ( 1 5 2 ) 2 0 1 5 Галогены и их недостатки Чтобы соответствовать нормативам, дей- ствующим в сфере электрооборудования, бытовой электроники, строительства, лег- кой и транспортной промышленности, мно- гие полимерные материалы должны обла- дать огнеупорностью. Обеспечить ее можно за счет применения огнезащитных добавок, которые подавляют горение, замедляют рас- пространение огня и сокращают выделение дыма или токсичных газов. В основе более 60%всех огнезащитных до- бавок до сих пор лежат галогены, даже несмо- тря на то, что эти вещества имеют сильные нежелательные побочные эффекты. Напри- мер, они могут высвобождаться в окружаю- щую среду, накапливаться в биологических тканях, а также обладают цитотоксичностью [1, 2]. При возникновении пожара или воз- горания галогеносодержащее вещество мо- жет выделять чрезвычайно ядовитые дибен- зодиоксины и дибензофураны, увеличивать интенсивность появления полицикличных ароматических углеводородов и усиливать образование дыма или угарного газа [3]. Все эти проблемы привели к тому, что в настоящее время прилагаются значительные усилия к введению запрета применения га- логеносодержащих огнезащитных добавок по всему миру. Учитывая законодательство Европейского Союза, которое запрещает использование отдельных групп бромиро- ванных добавок, таких как полибромдифе- ниловые эфиры (PBDE), и вторичную пе- реработку пластмасс с бромосодержащими добавками, многие компании и исследова- тельские организации ведут поиск альтерна- тивных решений. Кроме того, очень желательно не допу- стить высвобождения огнезащитных добавок из базового полимера, чтобы исключить воз- действие этих зачастую токсичных веществ на здоровье людей и обеспечить сохранение огнеупорных свойств изделия с течением времени. Недавно были проведены исследо- вания, которые показали, что галогеносодер- жащие огнезащитные добавки с низким мо- лекулярным весом могут высвобождаться из некоторых бытовых изделий и оказывать воз- действие на людей и животных. Так, высокий уровень полибромдифениловых эфиров был обнаружен в крови собак, которые основную часть жизни проводят в помещениях [4]. В исследовании также рассматривают- ся новые огнезащитные добавки, которые приходят на смену полибромдифениловым эфирам, включая гексабромциклододеканы (HBCD) и декабромдифениловые эфиры (decaBDE). Использование таких веществ практически не регулируется, при этом су- ществуют опасения, обусловленные тем, что эти вещества структурно аналогичны орга- ническим токсичным примесям, которые связывают с определенным воздействием на окружающую среду и здоровье человека. В основе многих безгалогенных огнеза- щитных продуктов лежит фосфор. Однако эти, как правило, небольшие молекулы, как и большинство галогеносодержащих доба- вок, склонны к высвобождению из несущего полимера с течением времени. Некоторые добавки, такие какрезорцинди- фосфат и бисфенол-А дифосфат, представля- ют собойжидкости, которые плохоинтегриру- ются в расплавленный полимер и приводят к ухудшениютепловых имеханических свойств конечного материала. Когда пластмассовые изделия попадают на свалки, эти дифосфаты могут высвободиться в окружающую среду, что является нежелательным ввиду вопросов к их токсичности в водном растворе, которая отмечается в кодах риска согласно директиве 67/548/EEC, например, R50/53. Чтобыисключить высвобождение огнеза- щитных средств, можно использовать реак- тивные типы таких добавок, которые могут сополимеризироваться с основной цепью полимера или в качестве дополнительных боковых групп. Однако этот подход в общем случае требует модификации процесса про- изводства сырьевых материалов, что сопря- жено с большими затратами. Более эффективный подход заключается в смешивании полимеров, которые должны обладать огнеупорными свойствами, и по- лимерных огнезащитных добавок, которые встраиваются в физическую структуру ма- трицы базового материала, придавая ей ог- неупорные свойства и практически не влияя на исходные тепловые и механические ха- рактеристики. Чтобы решить проблему сохранения га- логеносодержащих огнезащитных добавок в окружающей среде, их накопления в биологи- ческих тканях и токсичности, была представ- лена полимерная альтернатива HBCD. Пре- Добавки, придающие полимерам огнеупорные свойства, востребованы в самых различных сферах. При этом наиболее популярные галогеносодержащие продукты обладают целым рядом серьезных недостатков, а их применение постепенно ограничивается на законодательном уровне. Недавно разработанный новый тип огнезащитных веществ, не содержащих галогены, позволяет решить многие из имеющихся проблем и обеспечить дополнительные преимущества Полифосфонаты: безопасная огнезащита Жан-Пьен ЛЕНС, доктор, вице-президент по исследованиям и прикладным разработкам в FRX Polymers Inc.