สารหน่วงการติดไฟประเภทโบรมีน

ประเภทของสารประกอบเคมี
สารหน่วงการติดไฟประเภทโบรมีน (BFRs) คือสารประกอบออร์กาโนโบรมีนที่มีฤทธิ์ยับยั้งปฏิกิริยาเคมีจากการเผาไหม้และมักลดความไวไฟของผลิตภัณฑ์ที่มีสารดังกล่าว สารหน่วงการติดไฟประเภทโบรมีนที่วางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์มีส่วนแบ่งการตลาดประมาณร้อยละ 19.7 สารเหล่านี้มีประสิทธิภาพในการใช้กับพลาสติกและสิ่งทอ เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เสื้อผ้า และเฟอร์นิเจอร์
ประเภทของสารประกอบ.
สารหน่วงไฟประเภทโบรมีนหลายชนิดถูกสังเคราะห์ขึ้นโดยมีคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างกันมาก ซึ่งมีหลายกลุ่มดังนี้
เดคาโบรโมไดฟีนิลอีเทอร์ (decabromodiphenyl ether, Deca-BDE หรือ DeBDE) - ในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 2012 เจ้าหน้าที่ของสหราชอาณาจักรได้เสนอให้เดคาโบรโมไดฟีนิลอีเทอร์ (Deca-BDE หรือ DeBDE) เป็นสารที่ต้องได้รับการอนุมัติภายใต้ระเบียบของสหภาพยุโรปที่ควบคุมการผลิตและนำเข้าสารเคมี (REACH) เมื่อวันที่ 5 กรกฎาคม 2013 สำนักงานสารเคมีแห่งยุโรป (ECHA) ได้ถอน Deca-BDE ออกจากรายการสารที่จำเป็นต้องขออนุญาตภายใต้ REACH จึงทำให้การปรึกษาหารือสาธารณะต้องยุติลง เมื่อวันที่ 1 สิงหาคม 2014 ECHA ได้ยื่นข้อเสนอข้อจำกัดของ Deca-BDE โดยจำกัดในการผลิต การใช้ และการวางจำหน่ายในตลาดของสารดังกล่าวและของส่วนผสมและสิ่งของที่ประกอบด้วยสารดังกล่าว เมื่อวันที่ 17 กันยายน 2014 ECHA ได้ยื่นรายงานข้อจำกัดซึ่งถือเป็นการเริ่มต้นการปรึกษาหารือสาธารณะเป็นเวลาหกเดือน เมื่อวันที่ 9 กุมภาพันธ์ 2017 คณะกรรมาธิการยุโรปได้นำระเบียบข้อบังคับ EU 2017/227 มาใช้ โดยข้อ 1 ของข้อบังคับนี้ระบุว่าข้อบังคับ (EC) หมายเลข 1907/2006 ได้รับการแก้ไขเพื่อรวมถึงการห้ามใช้ decaBDE ในปริมาณมากกว่า 0.1% โดยน้ำหนัก โดยจะมีผลบังคับใช้ตั้งแต่วันที่ 2 มีนาคม 2019 ผลิตภัณฑ์ที่วางจำหน่ายก่อนวันที่ 2 มีนาคม 2019 จะได้รับการยกเว้น นอกจากนี้ การใช้ decaBDE ในเครื่องบินยังได้รับอนุญาตจนถึงวันที่ 2 มีนาคม 2027<ref name="Commission Regulation (EU) 2017/227"></ref>
เฮกซาโบรโมไซโคลโดเดคเคน (HBCD หรือ HBCDD) เป็นสารที่มีโครงร่างเป็นวงซึ่งประกอบด้วยอะตอมคาร์บอน 12 อะตอม โดยมีอะตอมโบรมีน 6 อะตอมเชื่อมกับวงแหวน HBCD ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์นั้นเป็นส่วนผสมของไอโซเมอร์ที่แตกต่างกัน HBCD เป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ อนุสัญญาสตอกโฮล์มของโครงการสิ่งแวดล้อมแห่งสหประชาชาติ (UNEP) ได้ระบุ HBCD ในรายการที่ต้องถูกยกเลิกการใช้ แต่ยกเว้นให้มีการใช้ชั่วคราวในโฟมฉนวนโพลีสไตรีนในอาคารได้
เตตระโบรโมบิสฟีนอลเอ (Tetrabromobisphenol A, TBBPA หรือ TBBP-A) จากการทดลองในปลาม้าลาย ("Danio rerio") พบว่าในระยะการเจริญ TBBPA อาจเป็นพิษมากกว่าบิสฟีนอลเอ (BPA) หรือสารประกอบเตตระโบรโมบิสฟีนอลเอไดเมทิลอีเทอร์ (TBBPA dimethyl ether) ที่ได้จากการสลายตัว สารนี้ส่วนใหญ่ใช้ในแผงวงจรพิมพ์โดยเป็นสารหน่วงการติดไฟแบบทำปฏิกิริยา จากที่ TBBPA มีการจับยึดทางเคมีกับเรซินของแผงวงจรพิมพ์ จึงถูกปล่อยออกได้น้อยกว่าที่เป็นของผสมแบบง่าย&hairsp;ๆ ที่นำมาใช้ในโฟม ดังนั้นการประเมินความเสี่ยงของสหภาพยุโรปในปี 2005 จึงสรุปว่า TBBPA ไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์ในการใช้งานดังกล่าว นอกจากนี้ TBBPA ยังใช้เป็นสารเติมแต่งในอะคริโลไนไตรล์-บิวทาไดอีน-สไตรีน (ABS) อีกด้วย
ส่วนประกอบในพลาสติก.
ส่วนประกอบของสารหน่วงการติดไฟโบรมีนในพอลิเมอร์ประเภทต่าง&hairsp;ๆ:
การผลิต.
ในปี ค.ศ. 2011 มีการขายสารหน่วงการติดไฟประเภทโบรมีนจำนวน 390,000 ตัน ซึ่งคิดเป็นร้อยละ 19.7 ของตลาดสารหน่วงการติดไฟ
ประเภทของการใช้งาน.
อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์มีการใช้สารหน่วงการติดไฟประเภทโบรมีนมากที่สุด ในอุตสาหกรรมเครื่องคอมพิวเตอร์จะใช้ในส่วนประกอบหลักสี่ประการ ได้แก่ ในแผงวงจรพิมพ์ ในชิ้นส่วนต่าง&hairsp;ๆ เช่น ขั้วต่อ ในฝาครอบพลาสติก และในสายไฟฟ้า สารหน่วงการติดไฟประเภทโบรมีนยังใช้ในผลิตภัณฑ์อื่นมากมาย รวมถึงบางส่วนของฝาครอบพลาสติกของโทรทัศน์ พรม หมอน สี เบาะ และเครื่องใช้ในครัวเรือน
การทดสอบสารหน่วงการติดไฟประเภทโบรมีนในพลาสติก.
จนกระทั่งเมื่อไม่นานนี้ การทดสอบ BFR ถือเป็นเรื่องยุ่งยาก จากรอบเวลาการทดสอบ ต้นทุน และระดับความเชี่ยวชาญที่จำเป็นสำหรับวิศวกรทดสอบทำให้ไม่สามารถดำเนินการคัดกรองส่วนประกอบในพลาสติกใด&hairsp;ๆ ในการผลิตหรือในสภาพแวดล้อมการรับรอง/ตรวจสอบผลิตภัณฑ์ได้
เมื่อไม่นานนี้ ด้วยการนำเครื่องมือวิเคราะห์ใหม่ ไอออนแอตแทชเมนต์แมสสเปกโทรเมตรี (Ion-attachment mass spectrometry, IA-Mass) มาใช้ ทำให้การคัดกรองวัสดุพลาสติกควบคู่ไปกับสายการผลิตเป็นไปได้ โดยมีรอบการตรวจจับ 5 นาทีและรอบการวัดปริมาณ 20 นาทีสำหรับการทดสอบและรับรองชิ้นส่วนพลาสติกขณะอยู่ในสายการประกอบ IA-Mass ระบุการมีอยู่ของโบรมีน (PBB, PBDE และอื่น&hairsp;ๆ) แต่ไม่สามารถระบุลักษณะของสารหน่วงการติดไฟประเภทโบรมีนทั้งหมดที่มีอยู่ในวัสดุพลาสติกที่มีหลายเฟสได้
ในเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 2009 สถาบันวัสดุอ้างอิงและการวัด (Institute for Reference Materials and Measurements, IRMM) ได้เผยแพร่เอกสารรับรองวัสดุอ้างอิง (certified reference material, CRM) สองฉบับเพื่อช่วยให้ห้องปฏิบัติการวิเคราะห์สามารถตรวจจับสารหน่วงไฟสองประเภทได้ดีขึ้น ได้แก่ พอลิโบรมิเนตเต็ดไดฟีนิลอีเทอร์ (PBDE) และพอลิโบรมิเนตเต็ดไบฟีนิล (PBB) วัสดุอ้างอิงทั้งสองได้รับการทำขึ้นเป็นพิเศษเพื่อให้มี PBDE และ PBB ทั้งหมดในระดับที่ใกล้เคียงกับขีดจำกัดทางกฎหมายที่กำหนดไว้ในข้อกำหนดสำหรับการควบคุมสารอันตราย (RoHS Directive) ซึ่งกำหนดไว้ที่ 1 กรัม/กิโลกรัมสำหรับผลรวมของ PBB และ PBDE
ปัญหาสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย.
สารเคมีประเภทโบรมีนหลายชนิดถูกวิพากษ์วิจารณ์มากขึ้นในการนำมาใช้ในเครื่องเรือนภายในบ้านและในสถานที่ซึ่งเด็ก&hairsp;ๆ สัมผัสสารเหล่านี้ บางคนเชื่อว่า PBDE อาจส่งผลเสียต่อมนุษย์และสัตว์ ความกังวลที่เพิ่มมากขึ้นทำให้บางประเทศในยุโรปห้ามใช้สารเคมีดังกล่าวบางชนิด โดยปฏิบัติตามหลักการป้องกันซึ่งใช้เป็นการทั่วไปในยุโรป PBDE บางชนิดมีคุณสมบัติเป็นสารที่ละลายได้ดีในไขมันและสะสมในสิ่งมีชีวิต สามารถพบ PBDE ในมนุษย์ทั่วโลก
สารหน่วงการติดไฟโบรมีนบางชนิดถูกระบุว่าสามารถตกค้าง สะสมในสิ่งมีชีวิต และเป็นพิษต่อทั้งมนุษย์และสิ่งแวดล้อม และมีข้อสงสัยว่าจะทำให้เกิดผลกระทบต่อพัฒนาการทางระบบประสาทและรบกวนระบบต่อมไร้ท่อ ตัวอย่างเช่น ในยุโรป สารหน่วงการติดไฟโบรมีนที่ได้ผ่านระเบียบว่าด้วยสารเคมีของสหภาพยุโรป (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals, REACH) แล้วต่อมาพบความเสี่ยง จึงมีการวางมาตรการจัดการความเสี่ยงที่เหมาะสม เช่นกรณีของการใช้ Penta-BDE และ Octa-BDE ในเชิงพาณิชย์