增塑剂的是是非非

放大字体  缩小字体 2019-08-30 08:19:15  阅读:1860 作者:责任编辑。王凤仪0768

1926 年的一天,上任于美国古德里奇公司的沃尔多· 西蒙(Waldo Semon)博士做了这样一个试验:将聚氯乙烯这种塑料与一些高沸点的有机溶剂混兼并加热。试验成果令他倍感意外:本来坚固无比的聚氯乙烯变得适当柔软。他又把家中的窗布拿到试验室,将这种处理过的聚氯乙烯涂在上面,成果布帘一会儿具有了很好的防水效果。欣喜若狂的西蒙顾不得公司内部正常的请示汇报的流程,拿着处理过的布帘径自来到一位公司高管的办公室进行推介,还做了现场演示:将布帘掩盖在这位高管的函件上,然后把一瓶水泼了上去。据西蒙回想,这位高管其时吓得不可,他自己也有点后怕,假如布帘漏水,自己往后在公司可怎样混啊。

沃尔多·西蒙(1898-1999)(图片来历https://www.washington.edu/alumni/columns/sept99/semon.html)

可是布帘没有让西蒙绝望,做到了滴水不漏。因为看到了这种资料的巨大价值,古德里奇公司在几年后将其推向商场,并取得了巨大的成功。现在,几乎没有哪种塑料像聚氯乙烯这样运用得如此广泛,但也没有哪种塑料像聚氯乙烯这样备受争议乃至身败名裂。而一切这一切,都要归结于西蒙90 多年前的这一偶尔发现。

人们很早就发现氯乙烯可以聚组成聚氯乙烯。聚氯乙烯有许多长处—本钱低价、化学性质安稳、耐腐蚀等,并且因为含有很多的氯元素,聚氯乙烯的阻燃功能也比其他塑料要好一些。可是,聚氯乙烯有一个丧命的缺陷,那便是过于硬脆。因而,在很长一段时间里,聚氯乙烯都被以为毫无运用价值,直到西蒙的发现改变了它的命运。

聚氯乙烯之所以硬脆,简略来说是因为室温下聚氯乙烯分子之间的相互效果太强,用力很难把它们分隔。但假如咱们把一些小分子化合物增加到聚氯乙烯中,状况就不同了。这些流动性好的小分子就像狡猾的孩子,非要挤在两个紧挨着的大人的中心坐下。这样一来,聚氯乙烯分子间的相互效果变得没有那么强,遇到外力简单变形,天然会体现得柔软,也便是一般所说的塑性增强。而这样的小分子化合物也就被称为增塑剂。

左:一般的聚氯乙烯中,聚氯乙烯分子之间相互效果较强,使得资料过于坚固;右:增塑剂分子涣散到聚氯乙烯分子之间后,削弱了聚氯乙烯分子之间的相互效果,使得资料塑性增强

增塑剂的呈现让本来无人问津的聚氯乙烯一会儿炙手可热。未经增塑的聚氯乙烯因为过于硬脆,只能用于比较有限的场合,如城市污水管道。但经过增加不同类型和份额的增塑剂,聚氯乙烯的塑功可以被随意调理,这就大大拓宽了它的运用规模。用增塑过的聚氯乙烯制成的软管、电线绝缘层、包装袋、地板、浴帘、汽车内饰和玩具等产品,因为价格低价且经久耐用,很快就占据了商场。后来尽管被高密度聚乙烯、聚丙烯等后起之秀抢了一些风头,可是聚氯乙烯现在依然是最为重要的塑料之一,产值位居第三名。尤为值得一提的是,20 世纪四五十年代,美国医学教授和外科医生卡尔·沃尔特(CarlWalter)发现,增塑后的聚氯乙烯十分合适用来贮存血液,一次性塑料血袋由此诞生。尽管在此之前输血就现已成为一种重要的医疗手法,但一次性血袋的创造无疑使得血液的收集、贮存和运用都愈加便利和安全,几十年间不知拯救了多少人的生命。从这个视点来说,咱们真的应该给聚氯乙烯发一枚大大的奖章呢。

聚氯乙烯制品加工时要增加很多的增塑剂,增塑剂在聚氯乙烯制品中的质量分数可以高达40% 乃至80%。因而,聚氯乙烯从塑料职业的“弃儿”转变为“明星”的进程也使得增塑剂迎来了“工作上升期”。据统计,到2014 年,全世界增塑剂的年产值超过了800 万吨,其间90% 左右都用于聚氯乙烯制品的出产。

但随着增塑剂在聚氯乙烯制品中的广泛运用,由此带来的或许的健康问题也逐渐浮出水面。增塑剂并非经过共价键与聚氯乙烯连成一个全体,因而两者之间的相互效果并不是太强。尽管大多数时分,这种相互效果足以让增塑剂老老实实地待在聚氯乙烯身边,但在长时间的运用进程中,总仍是会有一些“不守规则”的增塑剂分子逃逸出来进入环境中。当聚氯乙烯制品用于食物加工、食物包装及出产医疗器械进程中时,这些游离出来的增塑剂分子就有时机进入人体内。

那么,进入人体内的增塑剂会对健康发生怎样的影响呢?现在最为常用的增塑剂是一类名为邻苯二甲酸酯的化合物。邻苯二甲酸酯被以为可以起到搅扰体内激素的效果,因而备受重视。不过邻苯二甲酸酯类增塑剂尽管在结构上存在类似性,但分子中纤细的改变依然会让它们对健康的影响有很大不同。例如,邻苯二甲酸二(2- 乙基己基)酯(简称DEHP)曾经是最为首要的聚氯乙烯增塑剂,但因为其关于生殖和发育的负面影响已被很多动物试验证明,因而它的运用现已遭到很大约束。欧盟现已制止将DEHP 用于儿童玩具和化妆品的出产,从2019 年7 月起还将制止它在除医疗器械外一切电子产品中的运用。与DEHP 具有类似命运的还有邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸丁苄酯等几种增塑剂。但也有一些邻苯二甲酸酯类增塑剂现在尚无充沛依据证明其对健康具有损害,因而现在并未遭到严厉的约束。例如,邻苯二甲酸二异辛酯这种增塑剂就仅仅被欧盟制止用于出产可以被直接放入嘴中的儿童玩具,而并未被约束用于出产其他类型的儿童玩具。还有不少聚氯乙烯的增塑剂不属于邻苯二甲酸酯类,这些增塑剂对内排泄的搅扰效果被以为没有邻苯二甲酸酯那么强,现在也没有遭到太多的约束。

尽管增塑剂的运用现已遭到了必定程度的约束,但不少顾客和环保集体依然不满意,期望政府部门可以禁用更多的增塑剂乃至将聚氯乙烯完全筛选。这一方针能否完成呢?至少短时间内比较困难。这不仅是因为聚氯乙烯的运用实在太广泛了,寻觅性价比类似的替代品并不是那么简单的事,并且聚氯乙烯可以很好地与重要的根底化工出产——氯碱法合作。氯碱法即电解饱满食盐的进程,它的首要意图在于获取氢氧化钠,但这一进程也会发生很多的氢气和氯气,有必要处理它们的“工作”问题。尤其是氯气有毒且具有强腐蚀性,放任其处于“赋闲”状况是很风险的。假如将这些氯气用于组成聚氯乙烯,这一问题就能得到很好的处理。在往后适当长一段时间里,聚氯乙烯和增塑剂这一对惹来很多争议的组合恐怕依然将陪伴在咱们的左右。

趁便说一下,有不少人因为惧怕增塑剂影响健康而把惊骇扩大到一切的塑料制品,这也是没有必要的。除了聚氯乙烯,其他常见塑料,特别是聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯这两种常常用作食物包装的塑料,在加工进程中一般并不会运用增塑剂,天然也就不存在与增塑剂相关的健康危险。

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