一、設(shè)計(jì)則

前言

繼無(wú)鉛制程後，新一波的綠色電子浪潮～無(wú)鹵素(Halogen-free)將再次席卷全球之電子產(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*常用的四溴丙二酚(TBBPA)等。除了國(guó)際間將陸續(xù)訂定相關(guān)法律外，國(guó)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(wú)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。

鹵素的危害也是眾所周知的，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，禁止或限量使用。

國(guó)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(guó)已經(jīng)對(duì)這類物質(zhì)的生產(chǎn)和使用加以限制。近年來(lái)，眾所周知的《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(guó)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(guò)程中禁止使用、在*終產(chǎn)品上不得殘留、在*終產(chǎn)品上可揮發(fā)的含鹵有機(jī)物不得過(guò)某一限制。

國(guó)際組織或大廠如IEC、IPC、JPCA及三星等均已定義其無(wú)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，鹵素含量則必須低於1500 ppm，IPC之無(wú)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(guó)際電工協(xié)會(huì) IEC 61249-2-21 :2003定義∶

          表1. 國(guó)際電工協(xié)會(huì) IEC 61249-2-21 :2003 之無(wú)鹵素材料規(guī)格

無(wú)鹵素分析

儀器分析上，能分析鹵素濃度*常使用的分析儀器分別為ED-XRF(X光螢光光譜儀)及CIC(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(lái)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：

深圳駿輝騰離子色譜儀： CIC100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過(guò)900 PPM，氯離子含量不過(guò)900 PPM，溴+氯離子含量不過(guò)1500PPM，才可稱為無(wú)鹵PCB板。

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)用：EN14582或者是IEC61189-2006。國(guó)際使用離子色譜法檢測(cè)，前處理使用氧彈燃燒轉(zhuǎn)換。下面以CIC100型離子色譜為例：

二、實(shí)際應(yīng)用報(bào)告

     概述：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CL2濃度高時(shí)，引起的能見度下降會(huì)導(dǎo)致無(wú)法識(shí)別逃生路徑，同時(shí)CL2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(wú)法排出。

  目前對(duì)于無(wú)鹵化的要求，不同的產(chǎn)品有不同的限量標(biāo)準(zhǔn)：

  如無(wú)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(guò)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(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)分析方法。

三、技術(shù)說(shuō)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(guó)內(nèi)外多種陰/陽(yáng)離子色譜柱，具有可靠性和穩(wěn)定性高，流量，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(wú)需使用蠕動(dòng)泵，平衡快，抗污染，重復(fù)性好，無(wú)需使用任何消耗品，零維護(hù)。

四、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

離子色譜儀的設(shè)計(jì)、制造應(yīng)按國(guó)標(biāo)規(guī)定執(zhí)行。主要設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范如下：（列出標(biāo)準(zhǔn)號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)名稱清單）

五、設(shè)備技術(shù)特性