前言 繼無鉛制程後,新一波的綠色電子浪潮~無鹵素(Halogen-free)將再次席卷之電子產(chǎn)業(yè)。在即將開始實(shí)施的挪威PoHS法令中,已明確規(guī)范十八種必須排除的有害物質(zhì),類群組即為溴系難燃劑,包括六環(huán)溴十二烷(HBCDD)與印刷電路板中的四溴丙二酚(TBBPA)等。除了國際間將陸續(xù)訂定相關(guān)法律外,國際大廠包括ASUS、Dell、HP、Apple、Intel、AMD等公司亦聲明將自2008年開始導(dǎo)入無鹵素材料。 鹵素材料是指在周期表中的氟(F)、氯(Cl) 、溴(Br) 、碘(I) 、(At),主要是在做阻燃的功能,被廣泛應(yīng)用在電子設(shè)備及它的副件包括機(jī)器盒、印制電路板、纜繩導(dǎo)線、塑料零件及包裝材料。電子零組件與材料、電子產(chǎn)品的接著技術(shù)、產(chǎn)品外殼 (Housing),PP、ABS、PMMA、PC…、塑膠、色料等。 鹵素的危害也是的,有機(jī)鹵化合物在人體中可導(dǎo)致癌癥,而且其低生物降解率會(huì)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)中的積累,一些揮發(fā)性的有機(jī)鹵化物對(duì)臭氧層也有極大的破壞作用,進(jìn)而對(duì)環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重影響,因此鹵素化合物被列為對(duì)人類和環(huán)境有害的化學(xué)品,禁止或使用。 國際如鹵素材料的規(guī)范 從氟利昂到POPs,從PVC到溴化阻燃劑(BFR),有機(jī)鹵化物對(duì)人體和自然生態(tài)環(huán)境的危害已是不爭(zhēng)的事實(shí)。1987年簽署的《蒙特利爾議定書》和2001年簽署的《斯德哥爾摩公約》表明世界各國已經(jīng)對(duì)這類物質(zhì)的生產(chǎn)和使用加以限制。近年來,的《歐盟電子電器危害物禁用指令》(ROHS指令)中規(guī)定,從2006年7月1日起,全面禁用溴類阻燃劑。同時(shí),國際上已有一系列法律法規(guī)禁止在電子電器、玩具和皮革制品上使用部分有毒有害的含鹵有機(jī)溶劑,其中包括在生產(chǎn)加工過程中禁止使用、在最終產(chǎn)品上不得殘留、在最終產(chǎn)品上可揮發(fā)的含鹵有機(jī)物不得超過某一限制。 國際組織或大廠如IEC、IPC、JPCA及三星等均已定義其無鹵素材料的規(guī)格,其中IEC 61249-2-21規(guī)范要求溴、氯化物之含量必須低於900 ppm,總鹵素含量則必須低於1500 ppm,IPC之無鹵素定義與IEC相同;JPCA之規(guī)范則定義溴化物與氯化物含量限制均為900 ppm,并未要求總鹵素含量。三星規(guī)定溴化物與氯化物含量限制各為900 ppm。 國際電工協(xié)會(huì) IEC 61249-2-21 :2003定義∶ Substance | Permissible Limit (by weight) | Bromine (Br)溴化合物 | 900 ppm (0.09%) | Chlorine (Cl)氯化合物 | 900ppm (0.09%) | Total concentration of: chlorine (Cl) + bromine (Br) | 1500ppm (0.15%) | 表1. 國際電工協(xié)會(huì) IEC 61249-2-21 :2003 之無鹵素材料規(guī)格 無鹵素分析 儀器分析上,能分析鹵素濃度使用的分析儀器分別為ED-XRF(X光螢光光譜儀)及JP(離子分析儀)兩種。X-光螢光分析儀 (X-ray Fluorescence Spectrometer, XRF )系利用X-光束照射試片以激發(fā)試片中的元素,當(dāng)原子自激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí),偵測(cè)所釋放出來的螢光,經(jīng)由分光儀分析其能量與強(qiáng)度後,可提供試片中組成元素的種類與含量。離子色譜法是利用離子交換的原理,使待測(cè)定的離子在流動(dòng)相與固定相間的不同親和力而得以分離,采用電導(dǎo)檢測(cè)器測(cè)定,根據(jù)各成分的保留時(shí)間定性,利用色譜峰面積定量的分析方法。檢測(cè)限可以達(dá)到ppb的分析水平。目前根據(jù)BS EN14582:2007標(biāo)準(zhǔn),就是氧彈燃燒利用離子色譜儀分析鹵素。 離子色譜分析方法: 1、樣品處理:氧彈燃燒或氧瓶燃燒 2、離子色譜儀: JP100型標(biāo)準(zhǔn)型離子色譜儀 根據(jù)WEEE指令及IEC/EN1249-2-21標(biāo)準(zhǔn),PCB板基材中的溴離子含量不超過900 PPM,氯離子含量不超過900 PPM,溴+氯離子含量不超過1500PPM,才可稱為無鹵PCB板。 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)用:EN14582或者是IEC61189-2006。國際推薦使用離子色譜法檢測(cè),前處理推薦使用氧彈燃燒轉(zhuǎn)換。下面以JP100型離子色譜為例: 實(shí)際應(yīng)用報(bào)告 在塑料等聚合物產(chǎn)品中添加鹵素(氟,氯,溴,碘)用以提高燃點(diǎn),其優(yōu)點(diǎn)是:燃點(diǎn)比普通聚合物材料高,燃點(diǎn)大約在 300℃ 。燃燒時(shí),會(huì)散發(fā)出鹵化氣體(氟,氯,溴,碘),迅速吸收氧氣,從而使火熄滅。但其缺點(diǎn)是釋放出的氯氣濃度高時(shí),引起的能見度下降會(huì)導(dǎo)致無法識(shí)別逃生路徑,同時(shí)氯氣具有很強(qiáng)的毒性,影響人的呼吸系統(tǒng),此外,含鹵聚合物燃燒釋放出的鹵素氣在與水蒸汽結(jié)合時(shí),會(huì)生成腐蝕性有害氣體(鹵化氫),對(duì)一些設(shè)備及建筑物造成腐蝕。 PBB , PBDE , TBBPA 等溴化阻燃劑是目前使用較多的阻燃劑,主要應(yīng)用在電子電器行業(yè),包括:電路板、電腦、燃料電池、電視機(jī)和打印機(jī)等等。 這些含鹵阻燃劑材料在燃燒時(shí)產(chǎn)生二噁英,且在環(huán)境中能存在多年,甚至終身累積于生物體,無法排出。 目前對(duì)于無鹵化的要求,不同的產(chǎn)品有不同的標(biāo)準(zhǔn): 如無鹵化電線電纜其中鹵素指標(biāo)為:所有鹵素的值 ≦50PPM (根據(jù)法規(guī) PREN 14582) ;燃燒后產(chǎn)生鹵化氫氣體的含量<100PPM (根據(jù)法規(guī) EN 5067-2-1) ;燃燒后產(chǎn)生的鹵化氫氣體溶于水后的 PH 值 ≧4.3 (根據(jù)法規(guī) EN-5 0267-2-2);產(chǎn)品在密閉容器中燃燒后透過一束光線其透光率 ≧60% (根據(jù)法規(guī) EN-50268-2) 。 塑料中的鹵素檢測(cè)分析譜圖: 上圖為某包裝塑料中鹵素含量檢測(cè)譜圖,對(duì)應(yīng)F- 、CL-、 Br- 、I-四種鹵素離子,一次進(jìn)樣,20分鐘內(nèi)完成分析檢測(cè),方便快速,是國際通用標(biāo)準(zhǔn)分析方法。 技術(shù)說明 1、使用寬范圍、高性能、低脈沖雙往復(fù)活塞高壓泵,泵速達(dá)9.999ml/min 2、可支持國內(nèi)外多種陰/陽離子色譜柱,具有可靠性和穩(wěn)定性高,流量精確,低維護(hù)等優(yōu)點(diǎn) 3、的在線脫氣技術(shù),對(duì)流動(dòng)相進(jìn)行實(shí)時(shí)脫氣控制,避免了傳統(tǒng)脫氣泵的繁瑣操作和間歇性。 4、的連續(xù)自動(dòng)再生膜抑制器,具有抑制容量高,無需使用蠕動(dòng)泵,平衡快,抗污染,重復(fù)性好,無需使用任何消耗品,零維護(hù)。 |