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毒跑道真的是聚氨酯惹的祸?



        近期江苏、上海、陕西等地媒体接连爆出“毒性塑胶跑道”事件,在中小学、幼儿园造成部分学生、儿童中毒现象,从而引起了全社会的关注,其中特别是塑胶跑道关键原料TDI和MOCA是否是有毒性更加关心。今天小编就带领大家认识一下塑胶跑道的真面目。


 

一.PU塑胶跑道优势:

        所谓塑胶跑道,广义地系指塑胶运动场地,包括用于体育比赛和运动的田径场地,篮球、排球、网球以及人造草坪足球等运动场地。聚氨酯(PU)塑胶跑道是各种塑胶跑道中体育场地用量最大、普及率最高的场地材料之一。PU塑胶跑道具有以下突出优点:

(1)综合性能优良:弹性、强度、硬度可调范围大,高耐磨,回弹性、吸震性大,摩擦抗滑性好,由此能充分发挥运动员技术水平和适于体育锻炼的运动场地。

(2)施工简便、易于维修;

(3)耐高低温(-40℃~100℃)、耐湿性好,是一种全天候塑胶跑道;

(4)色泽鲜艳、美观大方、舒适明快、可观性强;

(5)使用期限长,大于20年。


 

二 .PU塑胶跑道国内外应用情况

        美国明尼苏达3M公司最早于1961年铺设赛马PU塑胶跑道,1963年又铺设体育田径运动跑道,1968年于墨西哥召开19届奥林匹克运动会上正式被采用,并得到国际奥运会认可,把PU塑胶跑道指定为国际体育比赛必备条件之一。此后,世界多个国家包括:美、英、法、德、日、意、瑞士、瑞典等国家相继铺设了PU塑胶跑道。而后在国际上,PU塑胶跑道已得到普遍应用。欧洲于八十年代进入校园,九十年代已普及城市各运动场地。


 

        我国于七十年代初开发PU塑胶跑道,1979年北京体育馆铺设了4500 m2 PU塑胶跑道,1994年北京总政八一体工大队应用国产原料铺设PU塑胶跑道600 m2。近十年来我国PU塑胶跑道呈现了快速发展势头,目前PU塑胶跑道PU材料年消费量10万吨以上。PU塑胶跑道是PU弹性体中一个重要品种,其结构和所用原料与PU弹性体(TPU、CPU等)基本相似。我国PU弹性体已广泛应用于汽车、高铁、轻纺、机电以及医用等领域,人体医用PU弹性体在国内外已普遍得到应用。


 

三.塑胶跑道毒性事件原因分析

1.有毒VOC(有机挥发物)超标是毒性事件技术原因

        塑胶跑道国标GB/T22517.6-2011和GB/T14833-2011明确规定:苯≤50 mg/kg,甲苯和二甲苯≤50 mg/µg,游离TDI≤200 mg/kg。据初步调查,引发塑胶跑道的中毒现象基本上是由塑胶跑道中有毒溶剂苯、甲苯和二甲苯VOC用量超标引起的。这些有毒VOC一旦超标将会导致头晕、昏厥、鼻孔流血等不良症形。按国标规定要求,严格控制有毒溶剂用量,就不会发生此种毒性事件。

        此外塑胶跑道标准中对有毒重金属和填料也有严格限量。国标中规定:铅≤90 mg/kg,镉≤10 mg/µg,铬≤10 mg/kg,汞≤2 mg/µg,无机填料≤65%。按国标执行,塑胶跑道中重金属不致对场地地层造成危害。
 


 

2.制度不全、监督缺位是毒性事件管理原因

        我国塑胶跑道已有30多年生产使用历史,但管理仍较混乱。对生产、施工、竣工、验收等多个环节缺乏严格的监管制度和权威性检测、监管机构。塑胶跑道涉及材料方、施工方、设计方、检测方、监理方、验收方等多个当事方。在众多环节中,只要有一个环节出现问题,就可能导致"有毒跑道"的产生。


 

3.低价竞争是产生低质塑胶跑道毒性事件重要原因

目前国内塑胶跑道材料市场十分混乱,良莠不齐。

据有关资料统计,基本有三类材料:

第1类:优质材料性能优良,价格较高,市场价200-280元/m2,市场占有率20%左右。

第2类:合格材料性能达标,价格200-220元/m2左右,市场占有率50%左右。

第3类:不合格材料性能未达标,价格很低(100-120元/m2),有较大市场占有率。

        塑胶跑道在上世纪90年代刚进入学校时每平方米的价格约150-160元,20年后的今天,即便国内塑胶跑道的规模化生产有助于成本的降低,但人工成本却成倍增加,结果塑胶跑道的价格不仅没有上涨,在某些地区,甚至降到了每平方米70-80元。商家都是要利益的,这么低的价格,商家还怎么赚取利润?最直接的办法就是降低产品质量。生产毒性组分超标的不合格产品投放市场,由此毒跑道引发“毒性事件”应运滋生。


 

四、TDI和MOCA是否会引起塑胶跑道产生毒性

1.含TDI塑胶跑道是否有毒

        在塑胶跑道中,TDI与聚醚组分已反应完毕,反应后生成高分子预聚体,一般不存在TDI单体挥发现象。国外已应用TDI塑胶跑道40多年了,从未报导过含TDI塑胶跑道发生毒性事故。国内应用也有30多年历史了,也未发生过因TDI引起的毒性事故。北京市市委在2008年奥运会前对含TDI塑胶跑道是否有毒性进行了专门调查,组织专家论证,对塑胶跑道进行了两年跟踪调研。专家组认为,单体TDI有很强毒性,但铺设塑胶跑道用的原料中,却不是单体TDI存在,而是TDI与聚醚反应得到的预聚体,这种预聚体不含或很少量含单体TDI。专家组认为TDI化学性质活泼,即使施工过程中造成少量单体TDI挥发也会与空气中水分完全反应。此后专家组还对生产TDI塑胶跑道的专业厂商进行了抽检。又经北京市理化分析测试中心检测,得出的结论“实验数据结果表明:就社会上有关媒体报道及有关体育专家提出的TDI材料存在有毒现象,认为有关塑胶跑道中含TDI挥发性化合物影响人体健康的报道是不科学的”。北京市市委调查组最终结论“合格的塑胶跑道基本无害,TDI无毒”的结论。


 

2.含MOCA塑胶跑道是否有毒

       1988年美国聚氨酯工业协会(PMA)通过对经常接触MOCA的生产者与使用者进行了跟踪调查,也收集了MOCA动物检验结果,他们发现对狗进行6年期MOCA喂养的临床试验结果,并没有得到恶性致癌的证据。对连续生产中接触MOCA有16年工龄的工人检查,没有出现由MOCA引起的明显病理症状。对杜邦公司209名雇员,从1954~1971年(接触期17年)接触程度从偶尔接触到直接加工和包装接触进行调查,发现MOCA的毒性显示出与一般芳香胺普遍存在的相似毒性特性,甚至有吸入过量的人群,也未出现有贫血等症状。杜邦公司6500名雇员和209名与MOCA有直接接触的雇员癌症死亡率低于美国国家平均死亡率水平。另外笔者调查了目前国内MOCA产量和出口数量最大的苏州湘园特种精细化工公司,该公司从事MOCA生产已有30年之久,在长期接触MOCA的工人中也未发现由于MOCA而引起致癌的病例。

        据可靠信息报导,2007年至2015年欧盟化学品管理委员会对欧盟20多个国家89家使用MOCA规模企业进行了长达8年的调查,其结论是MOCA在PU弹性体体系中不存在毒性。分析原因是MOCA结构中引入了Cl原子后,改变了MOCA结构的电子云分布密度,有利于降低MDA衍生物-MOCA的毒性,其次是MOCA在PU体系中不是单独存在,而是与异氰酸酯发生了化学反应,形成牢固的化学键。为此,欧盟管委人员专门对含MOCA聚氨酯弹性体反应后体系进行了测定,未发现有MOCA残留物。


 

五、结论

1.PU塑胶跑道是一种综合性能优良、技术十分成熟的运动场地材料,在国内外已得到普遍应用,是其它橡胶类塑胶跑道材料无法取代的;

2.苯、甲苯、二甲苯等有毒溶剂超标是导致塑胶跑道毒性事件重要技术原因;

3.塑胶跑道制度不全,质检机构和监理机构不健全、监督缺位以及市场低价竞争是导致塑胶跑道毒性管理原因;

4.合格的塑胶跑道中TDI不会对人体和环境产生有毒现象;

5.MOCA是一种对人体无害或低毒化学品,在塑胶跑道中不会对人体和环境产生毒害;

6.强化塑胶跑道管理和执行力度,不断完善标准和市场竞标法规,把住各个环节质量关,严格履行标准规范,则塑胶跑道毒性事件可避免发生。

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