環保型(xíng)橡(xiàng)膠製品材料
要求生產的橡(xiàng)膠製品不含有(yǒu)超過限製值的危(wēi)險物質,而且不使用禁用(yòng)的危險物(wù)質,以免危(wēi)害人類健康。
1. 重金屬
橡膠(jiāo)製(zhì)品原材料的型號、品級都會影響重(chóng)金屬的含量。因此,要注(zhù)意避免或(huò)減量使用含鉻和鎳的原材料(例如鋅鉻黃含六價鉻,防老劑NBC含鎳)。模(mó)具和骨架的鍍鉻(gè)層也會將鉻元素(sù)帶到膠料中來,因此要開發以三價鉻替(tì)代六價鉻(gè)的鍍(dù)鉻新技術。膠鞋行業要注意(yì)紡織(zhī)物和皮(pí)革染料的重金屬限製值,限用含銅、鉻、鎳的(de)金屬絡合染料,避免我國鞋在2005年底因(yīn)被檢出含(hán)有較高水平(píng)的鎳和偶氮染料而遭到(dào)意大利“有毒”調查的困擾。
橡膠製品中重金屬(shǔ)的含量並不隻(zhī)來源(yuán)於一種或兩種重點的原材料,是所有的原材料(包括生膠)重金屬含量的總和。有些原材料雖然(rán)重金屬含量極微(如白炭黑和高嶺土),但亦要留意“積少成多”。
由於歐盟ELV指令(lìng)和EEE RoHS指令已實施,橡膠製品(pǐn)的配方設計和生產工藝實現“無鉛化”就成為重要課題。
① 采用無鉛硫化體係
硫化劑TCY(2,4,6-三巰基均三嗪)和Ca/Mg吸酸穩定劑組成的(de)體係、噻二唑硫化(huà)劑(jì)/BaCO3吸酸(suān)劑組成的體係、硫化劑XL-21(2,3)-二巰基(jī)氨(ān)基甲酸鹽甲基喹啉)/Ca(OH)2吸酸劑(jì)組成的體係,都是氯醚橡膠的無鉛硫化體(tǐ)係,已取代NA-22/Pb304或“二鹽”的有鉛硫化體係在汽車燃油膠管(guǎn)中應用。另外,氯磺化聚乙烯橡(xiàng)膠(CSM)的一(yī)氧化鉛硫化(huà)體係存在嚴重的環保問題(tí),可用無鉛硫化體係(如季戊四醇)代(dài)替(tì),或在生產中用氯化聚乙烯橡膠(CM)取(qǔ)代CSM。
② 取消膠管包鉛硫化工藝
用包塑工藝替代包TPX樹脂(聚-4-甲基-1-戊烯)、尼(ní)龍、聚(jù)丙烯或尼龍/聚丙烯。早在1972年,國際癌(ái)症研究中心(IARC)的專題論文(wén)集(jí)第1卷中就已確定鉛和鉛化合物(wù)的致癌性,歐共體的兩個指令(lìng)(67/548/EEC和76/769/EEC)也將鉛和鉛化合物劃入危險物質並規定了(le)限製值。當時,歐洲(zhōu)的膠(jiāo)管(guǎn)生產廠即將摒棄包鉛機組,而恰恰此時,我國(guó)膠管行業掀起了引進連續包鉛機(jī)組的熱潮,先後從歐洲引進多條(tiáo)生產線,有些生產線目前(qián)仍在運轉。而且(qiě)當時電纜行業也在推廣應用,並研製了國產包鉛機組。這是由於當時(shí)環保意(yì)識和信(xìn)息的缺乏(fá)造成的決策失誤,要引以為戒。
③ 使用環保(bǎo)粘合劑
某些橡膠/金屬熱硫化粘合劑(如開姆洛(luò)克220、250、252)的組分中含(hán)有鉛化合物(wù),會造成製品鉛超標。目前已開發出英國西邦的cilbond 24C屬於符合國際原材料資料係統(IMDS)要求,不含鉛,無毒性溶劑型的高性能膠粘劑(jì)。用於各類橡膠與(yǔ)金屬,塑(sù)料及其他硬質基材之間的熱硫化粘接。
2. 溴類阻燃劑
按照歐(ōu)盟有關指令,多溴聯苯(PBB)和多溴(xiù)二苯醚(PBDE)屬於禁/限用(yòng)之列(liè)。雖然因為橡(xiàng)塑行業目前難以找到可代替十溴二苯醚的有效阻燃劑,消防部門也(yě)提出異議,歐盟委員會(huì)於2005年10月13日通過決議,決定豁免“在聚合物應用中的十溴二苯醚”。這似乎暫時給予了十溴二苯醚的合法身份。但是,一些國外的電氣電子設備生產商至今仍堅持對“一溴“至”十溴“二苯醚的禁/限用。原(yuán)因有二:限用五溴二苯醚和八溴二苯醚(mí)的指令EU-D-2003/11/EC)仍然有效,它們未被豁免;在十(shí)溴二苯醚的合成過程中,帶有2%的副產品——八溴二苯(běn)醚和(hé)九(jiǔ)溴二苯醚。
另一種常用的阻燃劑四溴雙酚A,歐盟也正在進行“危險評估”。
因此(cǐ),開發和應用無鹵阻燃劑特別是無溴阻燃劑(jì),是橡膠助劑生產(chǎn)廠和橡膠製品廠共(gòng)同的迫切任(rèn)務。
3. 多(duō)環芳烴
目前(qián)歐盟和其他國(guó)家限製的(de)多環芳烴(PAHs)共有16種,首要的(de)PAH便是眾所周知的苯並(α)芘(pí)。近幾(jǐ)年,我國出口的電氣電子產品屢遭歐洲(zhōu)國家退貨,有些是(shì)與其(qí)中的橡塑製品PAHs超標有關(guān)。
在橡塑製品中檢出的PAHs究競是哪些(xiē)原材料帶來的 這一直是困擾企業的一大難(nán)題,筆(bǐ)者雖著力查閱文獻資料,尚未能完全闡明,隻是(shì)初步認為煤焦(jiāo)油和石(shí)油(yóu)是可能的疑點,相應主(zhǔ)要可疑原材料是炭(tàn)黑和加工油。
① 炭黑
炭黑的原料(liào)油主(zhǔ)要有澄清油、乙烯焦油(yóu)和煤焦油,我國的炭黑原料油主要是煤焦油。煤焦油是極其複雜的混合物,主要組分是芳烴化合物和雜(zá)環化合物,有幾千種之多,從中分離並經鑒定的就有500多種。對炭黑反應爐的各部位原料油(yóu)反應的中間(jiān)產物作色譜分析,發現有多種PAHs存在,其中含量(liàng)較多的幾種為芘、苯並(a)芘、苯並(c)芘等。乙烯焦(jiāo)油也含有一(yī)定數量的PAHs。試驗表明,目前廣泛應(yīng)用的(de)國產油爐法炭黑,即使在(zài)膠料配方中(zhōng)用量不大,也會使PAHs超標。
目前炭黑廠都沒(méi)有向橡膠製品廠提(tí)供PAHs含量的檢測(cè)報告或控製指標(biāo),這也是讓橡膠製品生產企業十分困惑(huò)的(de)問題。
② 加(jiā)工油(yóu)
橡膠加工油包括芳烴油、石蠟油和環烷油。芳烴油因含有大量的(de)PAHs而(ér)不能用於有環(huán)保(bǎo)要求的橡膠製品,這也限(xiàn)製了充高芳烴油的充(chōng)油橡膠(jiāo)(如SBRl712等)的應用。雖然91视频免费观看已開發出較低(dī)PAHs含量的充油橡膠(如SBRl723),但它們所含(hán)的PAHs的種類和數量均未見報道,能否符合歐盟環保要求尚未可知。石(shí)蠟油和環烷油中,因(yīn)產地和加工工藝不同,其PAHs的含(hán)量也大有差別。迄(qì)今為止,筆者未見國內外生產橡膠(jiāo)加工油(yóu)的企業出示的PAHs數據,難以對各種油品作(zuò)出環保評(píng)價。
目(mù)前,91视频免费观看對原材料中PAHs的來源尚很不明了(le),除炭(tàn)黑和加(jiā)工油外,可能還有其他許多使PAHs超標的原材料,需要加緊進行篩選、確定。否則,一旦歐盟對PAHs正式立法,91视频免费观看將(jiāng)處(chù)於一個十分難堪的局麵(miàn)。
4. 特定胺
歐盟指令2002/61/EC和生(shēng)態紡織品標準《Oeko-Tex-Standard 100》限(xiàn)製了危險物(wù)質偶氮染料的銷售(shòu)和使用。所謂“特定胺”是指在特定(即還原(yuán))條件下從偶氮(dàn)染料中分解產(chǎn)生的可致癌的芳胺,共有24種。
偶氮染料主要涉及紡(fǎng)織品和皮革用的染料,但是現在采購方也要求檢測橡膠製品中的特定(dìng)胺。分析認為,膠料中的某些有機(jī)顏(yán)科(著色劑),特別是偶(ǒu)氮類著色劑,可能含有這(zhè)些特定胺,如大紅粉和金光紅、油溶燭(zhú)紅、橡膠(jiāo)大紅LG等著色劑含有二氯聯苯(běn)胺。
鞋類(lèi)產品要特(tè)別注意使用的布料和革料是否有(yǒu)禁用(yòng)染(rǎn)料,現在已有300多種環保型染料可供選擇。
5. N-亞硝胺(àn)
某些具有仲胺結構的橡膠助劑與亞硝化劑(jì)(氮氧化物NOx)反應會生成具有致(zhì)癌性的N-亞硝(xiāo)胺。德國法規TRGS552(1988年1月生效)規定了禁用12種致癌的N-亞硝胺,涉及多種(zhǒng)目前國內廣泛(fàn)應用的橡膠助劑。特別是(shì)歐盟(méng)發表的《未(wèi)來化學(xué)品政策戰略白皮書》,將硫化劑DTDM和某些秋蘭姆類(lèi)促進劑(jì)(如TMTD等)列入限期淘汰(tài)的(de)化學(xué)品,不僅(jǐn)對橡膠製品(pǐn)生產企業(yè),而(ér)且對輪胎行業都有威脅。因此,我(wǒ)們應采用(yòng)安全的環保型助劑,例如國內(nèi)輪(lún)胎廠正在用促進劑NS替代NOBS。
會產生(shēng)致癌物(wù)質的橡膠(jiāo)助劑及其替代(dài)品
N-亞硝胺助劑舉例替代品舉例N-亞硝基(jī)二甲胺促進劑TMTD,TMTM促進劑TBzTD,TATD、IT,IU等(A)促進劑PZ(ZDMC)、TTCU、TIFE、CDD促進劑ZBEC(ZBDC、DBZ)、IZ、二硫代磷酸鹽(如ZDTP)等(B)N-亞硝基二乙胺促進劑TETD同A促進(jìn)劑EZ(ZDC、ZDEC)、SDC、CED、TL
BN-亞(yà)硝基二正丙胺(àn)--N-亞硝基二異丙(bǐng)胺促進劑DIBS促進劑TBSI、CBBS(CBSA、ESVE)N-亞硝基二丁胺促進劑TBTD同A促進劑BZ(ZDBC)、TP同B防老(lǎo)劑NBC-N-亞硝基二乙醇胺--N-亞硝基甲基乙胺--N-亞硝基甲基苯胺促進劑(jì)ZMPC同BN-亞硝基(jī)乙基苯胺促進劑PX(ZEPC)同BN-亞硝基二苯胺防焦劑NA防焦劑CTP(PVI)等(děng)N-亞硝基嗎啉硫(liú)化(huà)劑DTDC、TTDM硫化劑DTDC促進劑NOBS促進劑NS (TBBS)、CBBS(CBSA、ESVE)、AMZ、TBSI、CZ促進劑OTOS促進劑(jì)OTTBS(OTTOS)促進劑(jì)MDB-N-亞硝基呱啶促進劑TRA、DPTT同(tóng)A促進劑ZP同B促進劑PPD- 注:BZ-二丁基二硫代氨基(jī)甲酸鋅;
CBBS-N-環己基-雙(2-苯(běn)並噻唑)次(cì)磺酰胺(àn);
CBSA→CBBS;
CDD-二甲基二硫代氨基(jī)甲酸(suān)銅;
CKD-二乙基二(èr)硫(liú)代氨(ān)基甲酸鎘;
CTP-N-環己基硫代鄰苯二甲酰亞胺(àn);
CZ-N-環己基-2-苯(běn)並噻唑次磺酰胺;
DBZ→ZBEC;
DCBZ→DZ;
DIBS-N,N-二(èr)異丙基(jī)-2-苯並噻唑次磺酰胺;
DPTI-六硫化(huà)雙五亞甲基秋蘭姆;
DTDC-二硫化-N,N′-二(èr)己(jǐ)內酰胺;
ESVE→CBSA;
EZ-二乙基二硫代氨基甲酸鋅;
IT-二硫化四異丁基秋蘭姆;
IU-一硫化四異丁基秋蘭姆;
IZ-二異丁基(jī)二硫代氨基甲酸鋅;
MDB-2-(4-嗎啡啉(lín)基二硫代)苯並噻唑(zuò);
NA-N-亞硝(xiāo)基(jī)二苯胺;
NOBS-N-氧聯二亞(yà)乙基-1-苯並噻(sāi)唑次磺酰胺(àn);
NS-N-叔丁基-2-苯並噻唑次磺酰胺;
OTOS-N-氧聯二亞乙基硫代(dài)氨基甲酰-N′-氧聯二亞乙(yǐ)基次磺酰胺;
OTTBS-N-氧聯二亞(yà)乙基硫代氨(ān)基甲酰-N′-叔丁基次磺酰胺;
OTTOS→OTTBS;
PPD-N-五亞甲基二硫代氨基甲酸呱啶;
PVI+CTP;
PX-乙基苯基(jī)二硫(liú)代(dài)氨基甲酸鋅;
PZ-二甲基二(èr)硫代氨(ān)基(jī)甲酸鋅;
SDC-二乙基二硫代(dài)氨(ān)基(jī)甲酸鈉;
TATD-烷基化三亞乙基四胺二硫化秋蘭(lán)姆;
TBSI-N-叔丁基(jī)-2-雙苯並噻唑次璜酰胺;
TBBS→NS;
TBTD-二硫化四丁基秋蘭姆;
TBzTD-二硫化四苄基秋蘭姆;
TETD-二硫化四乙(yǐ)基(jī)秋蘭姆;
TL-二乙基二硫代氨基甲酸碲;
TMTD-二硫化四(sì)甲基(jī)秋蘭姆(mǔ);
TMTM-一硫化四甲基秋蘭姆;
TTCU-二甲基二硫代(dài)氨(ān)基甲酸銅;
TTDM-三硫化二嗎啡啉;
TTTE-二甲(jiǎ)基二硫(liú)代氨基甲酸鐵;
ZBDC-ZBEC;
ZBEC-二苄基二(èr)硫代氨基甲酸鋅(xīn);
ZDBC→BZ;
ZDC→EZ;
ZDEC→EZ;
ZDMC→PZ;
ZDTP-二烷基二硫代磷酸鋅;
ZEPC→PX;
ZMPC-甲基苯基二硫代氨基甲酸鋅;
ZP-亞戊基二硫代氨基甲酸鋅。