聚苯乙烯泡沫中六溴環(huán)十二烷釋放速率的測(cè)定.pdf

1、六溴環(huán)十二烷(hexabromocyclododecane，HBCD)是一種常見(jiàn)的添加型阻燃劑，廣泛應(yīng)用于發(fā)泡聚苯乙烯泡沫(EPS)、擠塑聚苯乙烯泡沫(XPS)和高抗沖聚苯乙烯(HIPS)的生產(chǎn)。由于HBCD的產(chǎn)量大，且具有高毒性、持久性、生物蓄積性和長(zhǎng)距離遷移性等特點(diǎn)，引起環(huán)境科學(xué)屆的高度關(guān)注。2013年5月HBCD被增列入《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》附錄A，該公約規(guī)定在全球范圍內(nèi)限制HBCD的生產(chǎn)和使用，但賦予添加于EP

2、S和XPS的HBCD商業(yè)使用限時(shí)豁免權(quán)。
　　由于HBCD具有半揮發(fā)性并以物理混合形式嵌入塑料材料，故塑料材料添加的HBCD在生產(chǎn)、使用和回收處理過(guò)程中會(huì)持續(xù)不斷地釋放到周邊環(huán)境。明確HBCD從塑料材料中的釋放機(jī)制，測(cè)量其釋放速率并預(yù)測(cè)其環(huán)境釋放行為，是描述其遷移轉(zhuǎn)化和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的先決條件。目前，尚缺乏在低溫或日常溫度條件下塑料材料中HBCD類釋放機(jī)制的研究，其真實(shí)釋放速率未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。
　　為精確測(cè)定聚苯乙烯泡沫中HBCD在

3、低溫和常溫條件下的微小釋放速率，本研究研發(fā)了一種新型釋放池裝置。采用此裝置測(cè)定了一種HBCD添加量較低的EPS泡沫板中HBCD在60℃的釋放速率和35℃條件下XPS中HBCD的釋放速率，并建立了HBCD揮發(fā)釋放模型及釋放速率估算方法。發(fā)現(xiàn)HBCD從兩種材料中的釋放特征相同。3種主要的HBCD非對(duì)映體(α-HBCD、β-HBCD和γ-HBCD)的釋放速率不存在明顯的差異;HBCD在吹掃氣體中的濃度在試驗(yàn)前期逐漸增加，然后趨于穩(wěn)定狀態(tài);HB

4、CD在吹掃氣體和釋放池內(nèi)壁間存在分配平衡;簡(jiǎn)單的線性方程可以很好描述HBCD在釋放池內(nèi)壁的吸附水平與其在吹掃氣體中濃度水平之間的關(guān)系。在60℃條件下EPS(HBCD添加量:0.76mg·g-1)中HBCD的釋放速率為246.5ng·m-2·d-1，35℃條件下供試XPS泡沫板(HBCD添加量:36.27mg·g-1)中HBCD的釋放速率為210.96ng·m-2·d-1。釋放模型模擬結(jié)果表明，HBCD釋放速率主要依賴于其材料-氣相分配系