Bromorganische Flammschutzmittel : Analytische Anforderungen und thermische Bildung von polybromierten Dibenzo-p-dioxinen und Dibenzofuranen

Allein in Europa werden pro Jahr 64.000 t bromorganischer Flammschutzmittel (FSM) verarbeitet. Mehr als 80 aller flammgeschützten Kunststoffe werden im Elektro- und Elektronikbereich verbraucht, um die Entflammbarkeit der Produkte herabzusetzen. Am Ende des Lebenszyklus rückt jedoch die Frage der Umweltrelevanz und der Gesundheitsgefährdung durch die in den Elektrogeräten enthaltenen Stoffe in den Mittelpunkt. Durch die potentielle Bildung polybromierter Dibenzo-p-dioxine und Dibenzofurane (PBDD/F) limitieren bromorganische FSM dabei die Möglichkeiten des angestrebten, werkstofflichen Recyclings der Kunststoffe. Vor diesem Hintergrund leistet die Arbeit einen Beitrag zur Analytik, und klärt durch Brandsimulationen in einem zur BIS-Apparatur ähnlichen Röhrenofen bislang offene Fragen zur thermischen PBDD/F-Bildung von FSM und flammgeschützten Kunststoffen. Anhand der Identifikation von TBBP-S-bis-(2,3-dibrompropylether) in der Rückwand eines Fernsehers mit spektroskopischen (IR, NMR, MS) und gekoppelt chromatographisch-spektroskopischen Methoden (GC/MS, Py-GC/MS, HPLC/MS) sowie der Elementaranalyse wurde die erforderliche Vernetzung der instrumentellen FSM-Analytik gezeigt. Des weiteren wurde auf konditionierten Dünnschichtplatten ein schnelles Screeningverfahren auf 16 Klassen bromorganischer FSM entwickelt. Über die Verbrennung von TBBP-A, TBBP-S sowie deren Dibrompropyletherderivaten wurde der Einfluß des Molekülzentrums und der Peripherie auf die PBDD/F-Bildung ermittelt. Dabei ließen sich Mengen, Isomeren- und Kongenerenverteilungen der PBDD/F auf die Freisetzung relevanter Precursor zurückführen. Die Ergebnisse der Verbrennung spezieller FSM/Kunststoff-Kombinationen widerlegten die bisher geteilte Auffassung, daß dem polymer gebundenen TBBP-A keine signifikante Bedeutung für die PBDD/F-Bildung zukommt.