一 . 什么是短链氯化石蜡(SCCP)?
短链氯化石蜡(Short Chain Chlorinated Paraffins,SCCP),从化学本质来讲,属于石蜡烃的氯化衍生物。它的诞生源于石蜡与氯化剂发生的化学反应,在这一过程中,氯原子取代了石蜡烷烃链上的部分氢原子 。
按照碳链长度划分,氯化石蜡家族分为短链、中链和长链氯化石蜡,而短链氯化石蜡的碳链长度集中在 10 至 13 个碳原子 。这种独特的碳链结构,使得 SCCP 在性质上有别于其他同类物质。例如,从物理形态看,依据含氯量不同,SCCP 呈现出多样状态:含氯量为 42%、48%、50 - 52% 的,是淡黄色粘稠液体;含氯量达 65 - 70% 时,则转变为黄色粘稠液体 。
二 . 短链氯化石蜡的物理性质和化学性质
(1) 物理性质
1.外观与形态:根据含氯量不同,短链氯化石蜡呈现出不同的外观。含氯量为 42%、48%、50 - 52% 的短链氯化石蜡,外观为淡黄色粘稠液体;而含氯量达到 65 - 70% 的短链氯化石蜡,则是黄色粘稠液体 。这种外观上的差异,直观反映了其成分比例的变化。
2.密度:短链氯化石蜡的密度通常比水大,一般在 1.1 - 1.3g/cm³ 左右,具体数值会因含氯量和碳链长度的不同而有所波动。密度较大的特性,使其在一些需要增加重量或调整比重的工业应用中发挥作用 。
3.熔点与沸点:由于短链氯化石蜡是复杂的混合物,没有固定的熔点和沸点,而是存在一个熔沸点范围。其熔点一般在 - 10℃ - 30℃之间,沸点则相对较高,在 200℃ - 300℃左右 。较宽的熔沸点范围,使其在不同温度条件下都能保持相对稳定的状态,适应多种工业生产环境。
4.溶解性:短链氯化石蜡难溶于水,这是因为其分子结构中大部分为非极性的碳 - 碳和碳 - 氯键,与极性的水分子之间作用力较弱。但它易溶于多数有机溶剂,如苯、甲苯、氯仿等,这种良好的有机溶剂溶解性,使其在涂料、胶粘剂等领域,能够与其他有机成分更好地混合,发挥作用 。
(2) 化学性质
1.热稳定性:短链氯化石蜡具有较高的热稳定性,能够在一定温度范围内保持化学结构的稳定,不易发生分解。在一些高温工业加工过程中,如塑料加工、金属加工的高温环节,它可以保持自身性质不变,持续发挥其作为添加剂的功能 。然而,这种热稳定性也使得它在环境中难以通过自然的高温条件降解,从而长期残留。
2.化学惰性:短链氯化石蜡的化学性质相对惰性,在常温常压下,不易与大多数物质发生化学反应。这一特性使其在储存和使用过程中,能够保持相对稳定,不会轻易与其他物质发生不良反应,保证了产品的质量和性能 。但也正是由于这种化学惰性,导致它在环境中难以被微生物降解或通过其他化学过程转化,容易在环境中长期积累。
3.可燃性:虽然短链氯化石蜡在一定程度上具有阻燃性能,但它本身仍然具有可燃性。其燃烧时会释放出氯化氢等有毒有害气体,不仅会对环境造成污染,还会对人体健康产生严重危害 。因此,在储存和使用过程中,需要注意防火安全。
三 . 短链氯化石蜡SCCP的应用领域有哪些?
(1) 金属加工行业
在金属加工领域,SCCP 的应用最为广泛,是润滑剂和冷却剂的关键成分。在金属切削过程中,刀具与金属材料之间的剧烈摩擦会产生大量热量,不仅会导致刀具磨损加剧,还可能影响加工精度和表面质量。SCCP 作为润滑剂,能够在金属表面形成一层坚韧的润滑膜,有效降低摩擦系数,减少热量产生,从而提高刀具的使用寿命和加工效率。例如在车削、铣削等加工操作中,添加 SCCP 的切削液能显著降低切削力,使加工过程更加顺畅。同时,SCCP 还具备良好的冷却性能,能够及时带走加工过程中产生的热量,防止金属工件因过热而变形,保证加工精度。此外,在金属成型工艺,如锻造、冲压等过程中,SCCP 也能起到润滑和脱模的作用,帮助金属材料更好地成型,减少废品率。
(2) 塑料行业
1.聚氯乙烯(PVC)加工
在 PVC 加工行业,SCCP 扮演着重要角色。一方面,作为辅助增塑剂,SCCP 可与主增塑剂如邻苯二甲酸酯类配合使用,不仅能降低生产成本,还能改善 PVC 制品的柔韧性、可塑性和耐寒性。以生产 PVC 薄膜为例,添加 SCCP 后,薄膜的柔软度和延展性得到提升,可用于制作农用薄膜、包装薄膜等。另一方面,SCCP 具有一定的阻燃性能,能够提高 PVC 制品的防火安全性能。在建筑领域,PVC 管材、门窗型材等产品通过添加 SCCP,可满足建筑防火规范要求;在电子电器领域,用于制作电线电缆的绝缘层和护套、电器外壳等,可有效防止火灾蔓延,保障用电安全。
2.其他塑料加工
除 PVC 外,SCCP 在一些其他塑料的加工中也有应用。例如在部分工程塑料的改性过程中,SCCP 可作为添加剂改善塑料的加工性能和物理性能。通过调整 SCCP 的添加量和配方,能够提高塑料的流动性,使其更易于注塑成型,同时还能增强塑料的抗冲击性能和硬度,满足不同应用场景对塑料性能的需求 。
(3) 橡胶行业
在橡胶工业中,SCCP 可用作橡胶增塑剂。它能够降低橡胶的硬度,提高橡胶的柔韧性和可加工性,使橡胶制品更容易成型。在生产橡胶输送带时,添加 SCCP 可以增强输送带的柔韧性,使其在运行过程中能够更好地适应不同的工作环境和机械结构,减少因刚性过大而导致的断裂和磨损。此外,在橡胶密封圈、橡胶软管等产品的生产中,SCCP 也有助于提高橡胶的弹性和密封性,提升产品的使用性能和使用寿命。
(4) 涂料与油漆行业
在涂料和油漆配方中,SCCP 可作为塑化剂使用。它能够改善涂料的成膜性能,使涂层更加均匀、光滑,提高涂层的柔韧性和附着力。例如在工业防腐涂料中,添加 SCCP 可以增强涂料与金属表面的结合力,使涂层更好地抵御外界环境的侵蚀,延长金属设备的使用寿命。同时,SCCP 还能调节涂料的粘度和干燥速度,便于施工操作,提高涂料的施工效率和质量。
(5) 胶粘剂与密封剂行业
SCCP 在胶粘剂和密封剂中也有一定的应用。它可以增强胶粘剂和密封剂的粘性和密封性,提高产品对不同材料表面的粘附能力,使其在建筑、汽车制造、电子等行业中,能够有效粘接和密封各种材料,防止液体、气体的泄漏,起到防水、防尘、隔音等作用。例如在汽车制造中,用于粘接汽车内饰部件、密封车身缝隙的胶粘剂和密封剂,添加 SCCP 后,能够提高粘接强度和密封效果,提升汽车的品质和性能 。
(6) 纺织品与皮革行业
在纺织品和皮革生产过程中,SCCP 可作为添加剂使用。在纺织品方面,它可用于改善织物的手感和柔软度,使织物更加舒适;同时还能赋予织物一定的阻燃性能,提高纺织品的安全性。在皮革加工中,SCCP 可以作为皮革加脂剂的成分之一,帮助皮革吸收油脂,增加皮革的柔软性、丰满度和防水性能,提升皮革制品的品质和档次 。不过,随着对 SCCP 危害的认识加深,其在这些与人体密切接触领域的应用逐渐受到限制。
四 . 短链氯化石蜡SCCP的危害有哪些?
(1) 环境危害
1.环境持久性与生物累积性
SCCP 具有高度的热稳定性和化学惰性,这使其在自然环境中极难降解。在大气中,SCCP 能够随着大气环流进行远距离传输,从工业发达地区扩散到偏远地区;在水体中,它会吸附在悬浮颗粒物或沉积物上,长期滞留于水底;在土壤里,SCCP 会逐渐积累,影响土壤微生物群落的正常功能。此外,SCCP 具有很强的生物累积性,通过食物链的传递,在生物体内的浓度会逐级升高。例如,水生生态系统中的浮游生物会从水体中吸收 SCCP,小鱼吞食浮游生物后,SCCP 在小鱼体内积累,大鱼再捕食小鱼,导致处于食物链顶端的生物体内 SCCP 浓度数倍甚至数十倍于环境浓度,严重破坏生态系统的平衡。
2.对水生生物的毒性影响
SCCP 对水生生物具有显著的毒性。低浓度的 SCCP 就可能干扰水生生物的内分泌系统,影响其生殖能力。研究发现,暴露于 SCCP 的鱼类,其性激素分泌紊乱,繁殖成功率大幅下降,幼鱼的畸形率增加。同时,SCCP 还会损害水生生物的神经系统和免疫系统,降低其对疾病和环境压力的抵抗力。比如,虾类接触 SCCP 后,其行为变得迟缓,逃避天敌的能力减弱,更容易被捕食,进而影响整个水生生态系统的生物多样性和稳定性 。
(2) 健康危害
1.人体暴露途径
人类主要通过三种途径接触 SCCP:一是摄入,食用受 SCCP 污染的食物,尤其是水产品,如鱼类、贝类等,是人体摄入 SCCP 的重要方式;二是皮肤接触,在生产和使用含有 SCCP 产品的过程中,如从事金属加工、塑料制品生产的工人,皮肤直接接触含 SCCP 的物质;三是吸入,在一些使用 SCCP 的工业场所,空气中的 SCCP 粉尘、蒸汽等可被人体吸入,普通消费者在日常生活中,也可能因接触含有 SCCP 的家居用品、纺织品等,通过吸入挥发的 SCCP 而暴露。
2.对人体健康的潜在威胁
长期暴露于 SCCP 对人体健康存在诸多潜在风险。在免疫系统方面,SCCP 可能抑制免疫细胞的活性,降低人体的免疫功能,使人更容易感染各种疾病。在生殖系统领域,它会干扰内分泌系统,影响生殖激素的正常分泌,导致男性精子数量减少、质量下降,女性月经周期紊乱、受孕困难,还可能增加胎儿发育异常和出生缺陷的风险。此外,虽然目前关于 SCCP 致癌性的研究尚未完全定论,但国际癌症研究机构(IARC)将平均链长为 C12、含氯量约 60% 的氯化石蜡列为 “可能致癌物”,美国国家毒理学计划(NTP)也将其列为 “合理预期为致癌物” ,这表明 SCCP 与癌症的发生存在潜在关联,对人体健康构成长期威胁。
五 . 短链氯化石蜡SCCP的含量限值要求和检测标准及方法
(1) 含量限值
1.欧盟:在欧盟,对短链氯化石蜡的管控较为严格。在持久性有机污染物(POPs)法规中规定,物质或混合物中短链氯化石蜡(SCCP)含量应小于 0.1% ,物品中 SCCP 应小于 0.15% 。这一标准广泛适用于各类消费品,如玩具、纺织品、皮革制品、塑料产品等。例如,在玩具安全指令中,明确限定新玩具中短链氯化石蜡的容许限值为 0.15% ,以防止儿童在玩耍过程中通过吮吸、啃咬等行为接触到过量的有害物质。在纺织品和皮革制品领域,该含量限值标准同样适用,因为这些产品长期与人体皮肤接触,若短链氯化石蜡超标,可能经皮肤吸收进入人体,影响健康 。
2.中国:中国对短链氯化石蜡的使用和含量要求也在不断完善。在一些特定产品标准中,对短链氯化石蜡含量做出了明确规定。例如,自 2024 年 12 月 1 日起实施的 GB 18585 - 2023《室内装饰装修材料 壁纸中有害物质限量》规定,壁纸中短链氯化石蜡含量(C10 - C13)小于 0.15% 。在 2024 年 6 月 13 日发布的《鞋类通用安全要求》(GB 25038—2024)和《童鞋安全技术规范》(GB 30585—2024)两项强制性国家标准中,也增加了短链氯化石蜡的含量要求 。不过,相较于欧盟等地区,中国在部分产品类别上,如学生书包、包书皮等学生用品,此前的国家标准并未对短链氯化石蜡含量进行限制。但随着对其危害认知的加深,相关部门也在逐步加强监管,完善标准体系 。
3.其他国家和地区:美国环保署将短链氯化石蜡列为需要处理健康和环境问题的化学物质,打算根据《有毒物质管制法》禁止或限制其生产、进口、加工、分销、出口及使用 。加拿大环保法(CEPA)将短链氯化石蜡列为优先控制物质 。日本在 2018 年 4 月 1 日生效的《化学物质评估法和制造条例》中规定,含有短链氯化石蜡(链长在 C10 到 C13 之间、氯含量大于 48% 的直链氯化烃)的纺织品阻燃处理用化学品以及皮革加脂剂将被禁止进口到日本 。这些国家和地区通过不同方式,对短链氯化石蜡在产品中的使用和含量进行严格把控,以保护本国环境和居民健康 。
(2) 检测标准
1.气相色谱 - 质谱联用(GC - MS)法:这是目前检测短链氯化石蜡最常用的方法之一。其原理是利用气相色谱将短链氯化石蜡的不同组分分离,然后通过质谱对分离后的组分进行定性和定量分析 。例如,中国主导起草的团体标准《氯化石蜡产品中短链氯化石蜡检测方法》(T/CCASC3001 - 2020)就采用了气相色谱 - 质谱联用技术 。在检测过程中,首先将样品进行前处理,提取其中的短链氯化石蜡,然后将提取物注入气相色谱 - 质谱联用仪中。气相色谱根据不同组分在色谱柱中的保留时间差异进行分离,质谱则通过检测离子的质荷比来确定化合物的结构和含量 。该方法具有灵敏度高、选择性好、能够准确测定短链氯化石蜡的碳链长度和氯含量分布等优点 。
2.其他检测方法:除了 GC - MS 法,还有一些其他的检测技术也可用于短链氯化石蜡的检测。如高效液相色谱法(HPLC),它利用不同物质在固定相和流动相之间的分配系数差异进行分离检测 。不过,相较于 GC - MS 法,HPLC 在分离复杂混合物方面可能稍显逊色,对于短链氯化石蜡这种成分复杂的化合物,其检测效果可能不如 GC - MS 法理想 。此外,还有一些快速检测方法,如免疫分析法,它基于抗原 - 抗体特异性结合的原理,具有检测速度快、操作简便等优点,但在准确性和特异性方面可能存在一定局限性,一般作为初步筛查手段使用 。在实际检测工作中,检测人员会根据样品的性质、检测要求以及实验室的设备条件等因素,选择合适的检测方法,以确保检测结果的准确性和可靠性 。
六 . 结语
短链氯化石蜡SCCP只针对非金属材料的检测,具体的费用是根据样品的材质种类和数量等因素决定,如果你有产品想咨询SCCP检测价格和办理周期,请给我留言,留下您的联系方式,我会第一时间回复你。