| Forside | | Indhold | | Forrige |
Analyserapport for brom i elektronikdele
Notat vedr. projektet: Analyse for brom i elektronikdele
Udarbejdet af lic. scient Nils H. Nilsson, Miljø- og Affaldsteknik, Teknologisk
Institut for civilingeniør Ivan Christensen, Kemiteknik, Teknologisk Institut
Indledning
Projektets overordnede formål er at undersøge, i hvilket omfang bromerede
flammehæmmere findes i husholdningsmaskiner på det danske marked.
Nærværende notat vurderer muligheden for, at andre bromforbindelser end bromerede
flammehæmmere kan være til stede i plastdelene af husholdningsapparaterne end de
bromerede additiver, der er tilsat plasten for at virke brandhæmmende.
Overordnet konklusion
Det forekommer på baggrund af Teknologisk Instituts opsamlede viden om plastmaterialer
samt af en kort gennemgang af litteratur om additiver til plast særdeles usandsynligt, at
der er tilsat andre bromerede forbindelser til plasten i husholdningsapparater end de
brombaserede flammehæmmere og under ingen omstændigheder i koncentrationer i en
størrelsesorden svarende til brandhæmmerne. Dels er bromforbindelser forholdsvis dyre i
forhold til tilsvarende klorerede forbindelser, dels er der ikke i de håndbøger og andre
litteraturkilder, der har været anvendt, fundet eksempler på, at der kommercielt udbydes
eller på anden vis anvendes additiver i form af bromforbindelser til plast andre end de
bromerede flammehæmmere.
Når brombaserede flammehæmmere anvendes i så stort omfang, hænger det netop sammen
med, at man ved tilsætning af en forholdsvis mindre mængde af de brombaserede
flammehæmmerne opnår en brandhæmmende effekt, således at plasten kan overholde de
såkaldte UL-krav eller andre standardiserede brandklassificeringer. Det skal dog
tilføjes, at de brombaserede flammehæmmere i større koncentrationer kan fungere som
blødgørere i plasten, såfremt opløselighedsparametrene muliggør det. Ellers må
flammehæmmeren opfattes som et fyldstof.
Endvidere skal der gøres opmærksom på, at det principielt er muligt at indbygge
bromsubstituerede monomerer i selve plastpolymeren med samme formål, nemlig at mindske
brandbarheden af plasten. Det vil helt afhænge af plasttypen, om dette er realistisk at
forestille sig. En anden mulighed er at bromere polymeren efter polymerisationsprocessen.
Dette er næppe særligt realistisk. Reaktive flammehæmmere anvendes fortrinsvis inden
for hærdeplast, eksempelvis polyurethanpolymerer og epoxypolymerer. Det vurderes, at
disse plasttyper ikke finder anvendelse i husholdningsmaskiner i nævneværdig grad. Dog
kan der indgå termoplastiske polyurethantyper i husholdningsmaskiner.
Det skal tilføjes, at reference 1 angiver muligheden for i ABS
(acrylonitril-butadien-styren plast) at indbygge halogenholdige monomerer. Både chlor og
brom hører til halogenerne.
Vurderingsgrundlag
Kildelisten angiver, hvilken litteratur der indgår som vurderingsgrundlag for
konklusionen. Samtidig kan det tilføjes, at undertegnede gennem ca. 20 års arbejde med
plastens kemi, fysik og teknologi ikke er stødt på litteratur, der omhandler andre
bromforbindelser tilsat plast i relation til de plasttyper, der finder kommerciel
anvendelse i elektriske og elektroniske apparater, herunder husholdningsapparater end
bromforbindelser med brandhæmmende egenskaber.
Husholdningsmaskiner
Husholdningsmaskiner omfatter først og fremmest elektriske artikler i form af
støvsugere, hårtørrere, krøllejern, strygejern, brødristere, kaffemaskiner,
varmtvandskedler, mixere, blendere og andre elektriske former for blande- og
neddelingsudstyr, barbermaskiner og massageapparater.
Anvendte plasttyper til husholdningsmaskiner
En række forskellige plasttyper finder anvendelse i elektriske husholdningsapparater.
Om plasten er flammehæmmet eller ej afhænger af plastens placering i forhold til de
elektriske dele af apparatet, hvor høj og kritisk temperaturen er ved max. belastning og
de lovgivningsmæssige krav til elektriske artikler, der er gældende for elektriske
artikler/elektronik.
De hyppigst anvendte plasttyper til husholdningsmaskiner er polyethylen, polypropylen,
acrylonitril butadien styren (ABS), polyestertyper (PBT, PET), polycarbonat (PC),
polyamider (PA 6, PA 66), polysulfon (PSU), polyphenylenoxid (PPO), polyethersulfon (PES)
og phenolplast. Sidstnævnte er en hærdeplast til forskel for de øvrige, der alle er
termoplastiske. Valget af plasttype afhænger af, hvilke mekaniske egenskaber der er
væsentlige for, at husholdningsmaskinen kan fungere upåklageligt, hvilken temperatur den
bliver udsat for, elektriske egenskaber (isolerende, antistatiske), eventuelle krav til
levnedsmiddelkontakt m.m.
Ofte kan plasten være tilsat fibre eller fyldstoffer. Disse kan både være med til at
give plasten styrke, men også for at nedsætte brandbarheden af plasten. Polyethylen
(HDPE) og polypropylen (PP) er de billigste af plasttyperne, men også de af ovennævnte
plasttyper, der har det laveste smelteinterval/blødgøringspunkt, hvorfor der er grænser
for, hvor høj en temperatur de kan udsættes for. PBT og PET finder stor anvendelse i
elektriske husholdningsmaskiner bl.a. på grund af deres høje blødgøringstemperatur og
en relativt gunstig pris på råvaren.
Brandhæmmere
Der findes bromerede brandhæmmere, som reagerer med plasten og derfor er kemisk bundet
i plasten, og brandhæmmere, der ikke er kemisk bundet. Antimontrioxid, der i øvrigt er
med på Miljøstyrelsens liste over uønskede stoffer, anvendes ofte sammen med bromerede
flammehæmmere, da der er en synergistisk effekt.
De reaktive typer af bromerede flammehæmmere anvendes i hærdeplasttyperne umættet
polyester, polyurethan og epoxy. Disse plasttyper vurderes at have meget sparsom
anvendelse i husholdningsmaskiner. Dog finder epoxy anvendelse til printplader.
I omstående tabel gives eksempler på, hvilke koncentrationer af flammehæmmere der
anvendes i forskellige termoplasttyper for at kunne overholde UL 94 brandklassificering
(UL = Underwriters Laboratories). Oplysningerne stammer fra reference 7. Polysulfontyperne
har på grund af deres kemiske opbygning og meget høje smeltetemperatur ringe
antændelsesegenskaber og ringe flammeudbredning ved brand. Behovet for tilsætning af
flammehæmmere er derfor ringe eller unødvendig til disse typer.
Koncentration af flammehæmmere i termoplasttyper