2003年2月，欧盟颁布了RoHS The Restriction of Hazardous Substancesin Electrical and Electronic Equip-ment，Directive 2002/95/EC)和WEEE(Waste Electri-cai and Electronic Equipment，Directive 2002/96/EC)两个指令，前者是关于在电子电气设备中限制和禁止使用某些有毒、有害物质和元素的指令，后者是关于回收废弃电子电气设备的指令。这两个指令于2004年8月转换成欧盟15个成员国的法律(法规)，WEEE指令于2005年8月生效，RoHs指令于2006年7月生效。文章重点阐述RoHS指令及对阻燃塑料发展的影响，但也涉及WEEE指令的某些方面。

    1RoHS指令的主要内容

    RoHS指令是欧盟各国有关专家经过10年广泛和深入的讨论和争论，充分征求、分析和采纳了众家意见和观点后制定的，其目的是要尽量减少电子电气产品对环境的影响，要求产品制造商在产品设计、使用及回收再利用上更多考虑生态环境和消费者安全的因素，并承诺更多的责任，以实现节约资源、保护环境的可持续发展。RoHS指令的主要内容如下。

    1)从2006年7月1日起，在欧盟市场上市的新电子电气产品应限制和禁止使用(减量化和替代)下述6种有毒、有害物质和元素：铅、汞、六价铬、镉、多溴联苯(PBB)及多溴二苯醚(PBDE)。

    2)RoHS指令规定上述6种有害物质在电子电气产品中允许的最高浓度(建议值)是：铅、六价铬及汞0.1%，镉0.01%，多溴联苯及多溴二苯醚0.1%，并以厂商“自我声明”方式承诺。

家电外壳；②小型家电外壳；③信息/电信产品；④消费设备；⑤照明设备；⑥电子电气工具；⑦玩具、休闲用品及体育用品；⑧自动计量(分配)器件。

    4)RoHS指令的豁免(包括审议中的)

    RoHS指令对目前限制和禁止使用上述6类物质在技术上尚不够成熟，经济上尚不可行的产品采用豁免政策。但这种豁免不是无限期的，要视情况定期复审。现在RoHS指令有关的豁免有：①荧光灯及某些灯具中的汞；②某些合金(黑色金属合金、铝合金、铜合金)中的铅；③某些阴极射线管、低温焊(钎)料、存储系统及网络红外结构中的铅；④某些电镀所用的镉；⑤某些吸热制冷器件中的六价铬。当然，还有阻燃剂多溴二苯醚中的十溴二苯醚，这将在下面详细阐述。

    5)RoHS指令不适用于供2006年7月1日前在欧盟市场上市的电子电气设备维修和更换的零部件。

    2RoHS指令中的多溴二苯醚

    2.1RoHS指令豁免十溴二苯醚

    RoHS指令中限制和禁止使用的6种有毒有害物质和元素中，最后一种是多溴二苯醚。工业生产的多溴二苯醚有3种，即五溴二苯醚、八溴二苯醚及十溴二苯醚。前两种多溴二苯醚都不是单一的化合物，而是混合物。五溴二苯醚是液体，其主要成分是四溴二苯醚、五溴二苯醚及六溴二苯醚；八溴二苯醚是固体，其主要成分是六溴二苯醚、七溴二苯醚、八溴二苯醚及九溴二苯醚，其中七溴二苯醚及八溴二苯醚约占70%。当然，八溴二苯醚中也含有少量十溴二苯醚(1%-6%)。实际上，工业生产的五溴二苯醚及八溴二苯醚，都是未完全溴代(溴化度小于10)的二苯醚。至于十溴二苯醚，是一个全溴代的单一化合物，但其中也含少量(一般不大于3%)未完全溴代的二苯醚。溴代的二苯醚有一个显著的生理特性，即溴代度越高，毒害性越小。所以，十溴二苯醚的毒害性远低于五溴二苯醚及八溴二苯醚。3年前颁布RoHS指令时，根据欧盟对一些重要卤系阻燃剂的评估结果，已证实五溴二苯醚及八溴二苯醚对生态环境及人类健康存在有害影响，所以此两者都属于RoHS指令的禁用范围，但对于十溴二苯醚来说，当时对它的危害性评估结果报告尚未完成，不过从当时已有的评估数据看，没有发现十溴二苯醚对环境及人类可见的危害性，所以欧洲议会建议，将十溴二苯醚作为RoHS指令的一个例外处理，待完成对十溴二苯醚的危害性评估后再最后决定。

    2004年5月，欧盟完成了对十溴二苯醚的评估，根据10年中取得的580项研究结果，没有发现因生产、制造和使用十溴二苯醚而引起的危害性。另外，欧盟对将十溴二苯醚作为RoHS指令例外的咨询也已结束。所以于2005年4月19日，欧盟对RoHS指令正式豁免十溴二苯醚进行了投票表决，大多数欧盟成员国支持不将十溴二苯醚包括在RoHS指令的限制和禁止使用的范围内，但因支持票数尚不够法定票数的72.3%，故又于2005年9月2日，由欧盟部长会议理事会对此重新表决，仍然是大多数投票者赞成RoHS指令豁免十溴二苯醚，而只有20%的反对票，赞成票为反对票的两倍。2005年9月7日，此问题返回欧盟委员会裁决，委员会于2005年10月中旬决定，RoHS指令正式豁免十溴二苯醚，即允许十溴二苯醚在欧盟新上市的电子电气产品中继续使用。欧盟委员会的这一决定，一是考虑了对十溴二苯醚近10年的评估结果，二是考虑到十溴二苯醚在减少火灾危害中的贡献，三是考虑了目前尚无十溴二苯醚的理想代用品，即限制和禁止使用十溴二苯醚在技术上尚不成熟，在经济上尚不可行，所以直至现在，RoHS指令禁用的多溴二苯醚是不包括十溴二苯醚的。但欧盟要求，且各十溴二苯醚的生产和应用厂商也自愿承诺，正在研究和采用措施，监控十溴二苯醚向环境中的排放和尽量消除十溴二苯醚对环境可能造成的影响，且今后每4年还会根据一些新的研究发现和监控结果，对十溴二苯醚重新评估。不过许多业内专家认为，十溴二苯醚是迄今为止获得可安全使用科学证据最多的化学品之一。

    2.2RoHS指令中的多溴二苯醚是否包括九溴二苯醚

    前面已指出，工业十溴二苯醚一般含有不高于3%的低溴代二苯醚，但据检测，它们大多为九溴二苯醚。是否应将九溴二苯醚包括在RoHS指令的限制和禁止使用范围之内呢?目前有两种观点，一种是不应包括在内，理由是对十溴二苯醚进行的所有危害性评估试验，都是以工业十溴二苯醚为试样进行的，所以RoHS指令豁免的理所当然应是工业十溴二苯醚，而不应考虑其中存在的九溴二苯醚；另一种是应包括在内，理由是指令豁免的是十溴二苯醚。如果是这样的话，就产生了一个问题，因为RoHS指令还建议，电子电气产品中多溴二苯醚的最大允许含量是0.1%，而工业十溴二苯醚含有3%左右的不完全溴代的二苯醚，所以如电子电气产品用阻燃塑料的十溴二苯醚用量达10%(如须达UL94V-0阻燃级，此用量尚显不足)，则最终产品中不完全溴代的二苯醚含量显然会高于0.1%。这样，工业十溴二苯醚实际上就很难被RoHS指令豁免而继续采用了。但如果这0.1%不包括九溴二苯醚，则又是另一种情况，因为前面已指出，工业十溴二苯醚中未完全溴代的二苯醚主要是九溴二苯醚。如果RoHS指令中所指多溴二苯醚不包括九溴二苯醚，则即使UL94V-0级塑料中的多溴二苯醚含量，估计不会超过允许值0.1%。

    3与RoHS指令有关的阻燃剂危害性评估

    3.1正在被评估的阻燃剂

    RoHS指令颁布后，在2004-2006年期间，欧盟还在对一系列阻燃剂进行危害性评估。至2004年7月为止，欧盟已发表了12种阻燃剂的评估结果或初步评估结果，其它的评估结果将于2006年底(也许略晚些时候)公布，届时也许还会增加被限制和禁用的阻燃剂数目。但根据现有结果，行家们估计，即使有增加，也将是少数的。大多数被评估的阻燃剂将不致为国际环保法规所严重不容，另一些也仍会在某些领域获得应用。而且，经过详细的评估和取得足够的科学证据后，电子电气厂商将能更有信心和更安全地使用经过评估的阻燃剂。当然，不断开发新的、性价比更好的、对环境更友好的阻燃材料，推动阻燃材料的无卤化进程，乃是势在必行的，但这也是一个比较长期的任务和富有艰巨性的挑战。为供参考，表1列出了欧盟已进行和正在进行危害性评估的含卤阻燃剂。

    3.2关于十溴二苯醚

    尽管十溴二苯醚已为RoHS指令所豁免，但有关它的危害性，仍为人们积极研究。最近已有人指出，十溴二苯醚能光解为低溴代物，这无疑会增加十溴二苯醚的潜在危害。另外，有一些电子电气产品制造商并不接纳十溴二苯醚，有个别欧洲国家对RoHS指令豁免十溴二苯醚持有异议，并表示在未来不使用十溴二苯醚。

  3.3关于四溴双酚A

    四溴双酚A是用量最大的溴系阻燃剂之一，当前有超过90%的印刷电路板是采用四溴双酚A制得的环氧树脂来实现UL94V-0阻燃级的(FR-4板)。RoHS指令颁布后，业内很多专家曾肯定四溴双酚A在印刷电路板中的使用安全性。目前，只有3%-5%的四溴双酚A的替代物用于FR4板。当然，人们正在扩大已有替代物的应用，并正在开发新的替代物。最近，由美国环保局牵头组织了一个合作研究项目，进行电子业中现用阻燃剂及其替代物的选择与评估研究，其目的是确定和评估FR-4板现用商业阻燃剂对人类健康、安全及环境的影响，其研究的范围将包括产品的整个生命周期，包括废弃产品焚烧发生的问题。涉及的阻燃剂既有卤系阻燃剂，也有无卤阻燃剂。此项研究拟于2006年1-4月完成前期准备，于2006年5月正式启动，2007年6月完成，届时将向公众公布研究报告，阐述研究结果，估计这有可能将影响四溴双酚A的应用前景。

表1欧盟已进行或正在进行危害性评估的含卤阻燃剂

阻燃剂	负责评估的国家
四溴双酚A(TBBPA)	英国(优先评估)
三(β-氯乙基)磷酸酯(TCEP)	德国(优先评估)
十溴二苯醚(DBDPE)	英国、法国(优先评估)
三氧化二锑(ATO)	瑞典(优先评估)
氯化锌(ZC)	荷兰(优先评估)
三(β-氯异丙基)磷酸酯(TCPP)	英国、爱尔兰(优先评估)
三(β,β’-二氯异丙基)磷酸酯(TDCP)	英国、爱尔兰(优先评估)
四溴双酚A双(2,3-二溴丙基)醚(TBBPA-BDBPE)	荷兰(国内评估)
六溴环十二烷(HBCD)	瑞典(国内评估)
五溴二苯醚(PeBDPE)	英国、法国(优先评估)
八溴二苯醚(OBDPE)	英国、法国(优先评估)
2,2-双(氯甲基)三亚甲基双(二(β-氯乙基))磷酸酯	英国、爱尔兰(优先评估)
长链氯化石蜡(LCCP)	英国(国内评估)
短链氯化石蜡(SCCP)	英国(优先评估)
中链氯化石蜡(MCCP)	英国(优先评估)

4RoHS指令对阻燃塑料的影响

RoHS指令颁布后，可以说全球(特别是西欧)的阻燃剂及阻燃塑料正处于全面的结构调整阶段，以使之同时满足阻燃及环保两方面的要求。

4.1阻燃塑料无卤化进程加快

在2001年欧洲电子电气行业所用的450kt阻燃塑料中，有264kt(占59%)是无卤的，只有186kt(占41%)是有卤的。另外，2003年，欧洲电子电气行业所用阻燃聚酰胺(不含玻纤)的无卤比例已达到52%(有卤者48%)，即使对阻燃玻纤增强聚酰胺，无卤产品也已占到24%。还有，全球无卤阻燃聚丙烯的比例，估计也达到了25%-30%。

4.2无卤阻燃塑料的研发加强

德国巴斯夫公司最近研发了一种玻纤增强的无卤阻燃PBT(B4400)，该材料1.6mm厚时可达到UL94V-0级，1mm厚时可通过960℃热丝试验及欧洲新采用的775℃热丝点燃试验。这种阻燃PBT采用的阻燃剂是尚未公开的磷-氮系统，不含红磷，具有很好的热稳定性及耐光性。另外，德国的斯曼公司也研制出了无卤和无红磷的阻燃PBT及PA6，前者在1.6mm时，后者在0.75mm时均达到UL94V-0级。这种阻燃PBT及PA将很快商品化。还有，目前不少生产商，如美国杜邦公司、Ticona公司及意大利Radici公司，也都在积极研究开发与上述产品类似的无卤UL94V-0级的PBT。但无卤阻燃的UL94V-0级的高抗冲聚苯乙烯及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)的研发仍然是一个技术挑战。

无卤阻燃塑料的另一个新的发展是在无卤阻燃聚烯烃电缆料中采用纳米层状硅酸盐，以改善材料的阻燃性和降低无机阻燃剂的用量。如在以氢氧化铝阻燃的乙烯-乙酸乙烯酯电缆料中加入5%以下的纳米层状硅酸盐，电缆料中氢氧化铝的含量(质量分数)可由原来的65%降至45%，而材料释热速率峰值仍保持不变，且加工性、成炭性、耐光性和生烟性均有改善。

4.3新阻燃标准的制定

    西欧即将在建材等行业实行新的阻燃分类方法和测试标准，中国也已报批建筑材料及制品燃烧性能等级的国家标准，此标准与上述的西欧新标准具有共同的特点，即在评价材料阻燃性能上，强调了释热速率、火灾发展速率、生烟性及燃烧产物的腐蚀性和毒性等，为了通过这类新标准，传统的卤系阻燃材料将显得无能为力，人们将转向使用成炭阻燃塑料(特别是膨胀型阻燃塑料)和热固性阻燃塑料，这也是符合RoHS指令对有害物质的限制和禁止使用要求的。

5WEEE指令对阻燃塑料的影响

    关于WEEE指令，无疑也对阻燃塑料有多方面的影响，因为阻燃塑料的最大用户之一就是电子电气行业。所以阻燃塑料应能有效而安全的回收，并加以循环利用。为此，阻燃塑料及其产品制造商应考虑到，制造的元件必须易于拆装；产品所用塑料的种类必须尽可能减少，以使每一种塑料的回收处理规模增大；塑料的化学回收工艺应尽可能简单；机械回收后塑料的性能应经多次加工后尽可能不变；塑料焚烧不致引起二次环境污染等。

    显然，阻燃塑料与未阻燃的同种塑料相比，无论采取哪种回收再利用方式，处理前者似乎都要比处理后者困难，不过已有一些研究表明，很多经多次机械回收的阻燃塑料，性能变化不大，降解程度甚微，虽经多次循环后仍可使用。对阻燃聚碳酸酯、改性聚苯醚和ABS，机械回收一定次数后其阻燃性能也几乎不变。对于化学回收，阻燃剂的存在可能会使回收过程复杂化，但这是可以解决的，现在已有一些化学回收卤系阻燃塑料的工艺问世。至于阻燃塑料的焚烧，当采用现代焚烧设备时，即使焚烧卤系阻燃塑料，其燃烧生成的有害气态产物也是可以处理达到排放要求的。而且，多项研究证明，卤系阻燃塑料与城市垃圾共同焚烧时，并不增加有毒焚烧产物的生成量。

    WEEE指令要求在回收电子电气产品时，将溴系阻燃塑料产品分开单独处理，这似乎增加了混有溴系阻燃塑料制品的电子电气产品的回收难度，但有人认为此举是没有必要的。不过，从WEEE指令要求提高塑料机械回收的比例而言，则对溴系阻燃塑料是有利的，因为溴系阻燃塑料热稳定性高，能承受多次加工，与其他系的阻燃塑料相比，已积累了比较成熟的机械回收工艺。

6中国电子电气产业用阻燃塑料面临的挑战及对策

    在经济全球化的今天，某些国家或地区制定的涉及国际贸易的法律法规，都有可能波及其他国家甚至全球。对于RoHS指令，我们应做好准备，积极应对，采取适当的技术贸易措施，制定自己的相关法律法规，使之成为国际贸易中国家间重要的相互制衡手段。为此，中国也已于2006年2月28日颁布了中国电子信息产品污染控制管理办法(不适用于出口产品)，对境内生产、销售和进口的电子信息产品禁止和限制使用RoHS指令提出的6种有毒有害物质和元素，该条例将于2007年3月1日实行(但限制和禁用时间则尚未确定)，以实现有毒有害物质在中国电子信息产品中的替代和减量化，加速电子信息产业的结构调整和产品的升级换代，提升产品国际竞争力，使中国的电子信息产业成为节约资源、保护环境、可持续发展的绿色产业。中国阻燃塑料(特别是阻燃工程塑料)的最大用户之一是电子电气行业，所以，阻燃塑料必须符合RoHS指令及中国电子信息产品污染控制管理办法的规定，但现在中国的阻燃塑料远远不能满足要求。例如对阻燃聚酰胺，中国仍主要采用已使用多年的溴系/二氧化二锑系统，连低聚型的溴系阻燃剂都使用有限，因而使其最终产品不仅只能占据一般阻燃材料市场，特别是为环保所不容。还有，对阻燃热塑性聚酯，无卤UL94V-0级塑料的生产仍属空白；适于阻燃高性能聚碳酸酯的硅系阻燃剂，我国尚在起步阶段。另外，近年国际市场上为人重视和应用前景看好的无卤磷酸酯齐聚物，我国大多仍处于研发阶段。再有，中国的阻燃塑料中，卤系比例过高，在有些品种中，可能基本上还是溴系一统天下的局面。在无卤化进程方面，中国落后于西欧和美国。这与当今的环保要求及上述指令是相悖的。这种局面亟待改变。
 
    首先，从保护人类生态环境及人类健康考虑，从应对RoHS指令及其发展要求着眼，应积极开发新型的阻燃塑料，它们除了满足一般要求外，还应具备下述生态及环保特点：①对人、动物及植物无害；②难迁移，即阻燃剂不因蒸发或洗提而从材料中释出；③热裂或燃烧时释出的有毒及/或腐蚀性气体(包括烟尘)量低；④易回收，不恶化或较小恶化机械回收产品的性能；⑤与环境相容，即对环境无害，或能在环境中安全降解。

    其次，应尽快采取措施，相对减少卤系阻燃剂的用量，大力增加无机阻燃剂(包括磷系、铝-镁系、硼系、硅系等，特别是这几类中的新产品)的用量，努力增加有机磷系、磷-氮系(包括膨胀型阻燃剂)、氮系阻燃剂的用量，以逐步改善我国阻燃塑料和阻燃剂的结构，加速无卤化进程，尽快赶上发达国家水平。