科学家正在利用植物创造更安全的阻燃剂
阻燃剂被用于数千种常见产品中,以帮助预防与火灾相关的伤害和死亡。然而,这些化学物质被认为是对环境和人类健康的威胁。从石油中提取的有机卤素受到特别关注。在一项开创性的新研究中,专家们发现了一种从天然植物化合物中生产阻燃剂的方法,这种方法可能更安全、更环保。
“最好的阻燃剂是有机卤素化合物,尤其是溴化芳烃,”该项目的首席研究员鲍勃·豪厄尔(Bob Howell)说。“问题是,当你把东西扔掉,然后扔进垃圾填埋场时,这些物质会渗入环境。”
大多数有机卤素阻燃剂是非常稳定的,不能被降解,这意味着它们可以在环境中存在多年。这些化学物质有时也会从家用电器中释放出来,融入灰尘中。虽然接触对健康的影响很大程度上是未知的,但许多研究表明阻燃剂是有害的。
豪厄尔说:“由于毒性问题,许多阻燃剂已经不再可用,因此确实需要找到新的材料,一是无毒的,不会持久,二是不依赖石油。”他的团队开始从植物中识别出一种化合物,这种化合物可以通过添加磷原子来很容易地转化为阻燃剂,而磷原子是已知的可以扑灭火焰的物质。
“我们正在制造基于可再生生物资源的化合物。它们通常是无毒的;有些甚至是食品配料。而且它们是可生物降解的——生物已经习惯消化它们了。”豪厄尔解释道。
在一项测试中,研究人员证明他们的新型阻燃剂可以大大降低环氧树脂的峰值热释放率,这反映了火焰的强度和它传播的速度。植物源性物质的性能与许多有机卤素阻燃剂一样好。
豪厄尔说:“事实上,它们可能更好。因为没食子酸在同一个分子中有三个羟基可以转化成磷酯,所以你不必使用那么多的添加剂,这样可以降低成本。”
研究小组还没有测试这些化合物的毒性,但是豪厄尔说,其他小组已经对类似的物质进行了类似的测试。一般来说,含磷化合物(磷系阻燃剂)比相应的有机卤素危害小得多。
此外,从植物中提取的物质不那么易挥发,也不太可能从物品中迁移到家庭灰尘中。豪厄尔希望这种新型阻燃剂能引起生产商的注意,从而帮助它们进入市场。