回复talent发表于:2008/7/1 15:50:06悬赏金额:
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已解决
继续无卤专题讨论。。。。。。
当大家都开始导入无卤之后,必然会有这样的想法:既然我做了无卤测试,知道了F、Cl、Br元素的含量,那么是不是可以根据F、Cl、Br的含量就能判定各具体卤素化合物的含量?如果能够,那不就可以节省很多成本吗?
比如说,已经测出F元素是ND,那么PFOS是不是ND?已经测试Br元素含量为500ppm,是否PBB&PBDE含量就一定小于1000ppm?
是否绝对不能代替?
如果不能代替?是为什么?
如果可以代替?是否需要特殊条件?
melu 回复于:2008/7/1 17:43:58已经测出F元素是ND,那么PFOS是不是ND?---PFOS是有17个F和8个碳链结构,最后一个碳联一磺酰基.如果F含量已知, 根据F在PFOS整个分子量的比例便可知PFOS含量, 不就可以控制了PFOS了. PFOS———全氟辛烷磺酸,化学式:C8F17SO3,分子量:499,其中氟的分子量:323,所以氟的重量百分比为:65%,
PFOS盐类化合物,一般结构为C8F17SO2-X,其中X代表羟基,金属盐、卤化物、酰胺及其他包括聚合物在内的多种衍生物,因此其分子量为483+X
一.理论分析:
1.对于成品半成品而言(要求PFOS<1000ppm)
(1)若仅考虑全氟辛烷磺酸,只要检测到氟含量<650ppm,即可判定不存在全氟辛烷磺酸;
(2)若考虑均是全氟辛烷磺酸盐类的情况,此时按照卤素判定的通用极限是50ppm,因此可以得到的是对于分子量小于6460的PFOS盐类化合物,均能通过氟含量判定是否存在PFOS。
2.对于成份而言(要求PFOS<50ppm)
即使仅考虑全氟辛烷磺酸,也要求氟含量<32ppm才能确保不存在全氟辛烷磺酸,根据目前已知的卤素极限检测精度为30ppm,也会存在含有风险,而对于全氟辛烷磺酸盐类的存在,使用氟含量来判定更是完全失去了意义。
二.实际检测
• 做含量测试时是去除:X—不定论(金属)
• 只能测C8F17SO3 X测试方法EPA3550B:超声波萃取、LC-MS、GC-MS测试
潜在问题可以转化为:如果测F为ND,那么是否表示PFOS也是ND呢。不能完全对等。
原因:1首先测试对象 测F是表示测试样品中的F的含量;而测PFOS则表示样品中的PFOS含量。
2 计算说明.
假定条件(1)IC测F的检出限是10mg/kg,而LC-MS-MS测PFOS的检出限也为10mg/kg。
(2)由于PFOS的分子式为C8F17SO2X,故X取-OH,即分子式为C8F17SO3H(全氟辛烷磺酸,分子量为 500g/mol,其中F所占的质量比为19×17/500=0.646。若样品的质量为1g,样品中的F含量为8×10-6g,则C8F17SO3H的质量为12×10-6g(假定样品中的F都只是有C8F17SO3H来贡献的)
计算1)F的含量(mg/kg)=8×10-6g/1g=8<10,因此结论为ND;
(2)C8F17SO3H的含量(mg/kg)=12×10-6g/1g=12>10,结果不为ND。
通过以上的假设条件可以说明:测试F不能完全代替PFOS的测试,仅供对含有PFOS的可能性判断参考。
特别说明下:(1)此结论可以完全适用于RoHS中的PBB、PBDE两者与IC测试Br之间的关系;
(2)本假设中C8F17SO3H是C8F17SO2X其中一种化合物,分子量较低,故若选择其它,那么它的含量就会更大些;
(3)还要注意下本假设(1)中关于检出限的问题,不同的仪器或检测机构的检出限不尽相同,因此测F与测PFOS之间的关系就更具有不确定性。
(4)如果反推过来是否又可成立呢?即PFOS测试没有问题,那么我就可以不用测试F呢,即也会不含F了呢?(哈,这已是土问题了)
已经测试Br元素含量为500ppm,是否PBB&PBDE含量就一定小于1000ppm?
首先PBBs、PBDEs的检测结果只能代表你们所送的样品符合RoHS要求,SGS也只对所送样品负责;另一方面,供应商提供的材料也可能存在不稳定因素导致某批原材料Br阻燃剂偏高,也需要向供应商求证。一般情况下,如果总溴含量很高的话,即使不含有PBBs和PBDEs,也可能含有其它Br阻燃剂(可以向供应商求证)。
回到初中时候的化学知识,其实真的很简单
就是元素与元素的化合物之间的关系
存在某种元素A,则不一定存在这种元素的化合物"A合B"
存在一种元素的化合物"A合B",则必定存在元素A与元素B
电子产品中卤素主要讨论聚合物中阻燃剂,即PCB板、塑料、油漆中的卤系阻燃剂。
卤系阻燃剂技术上成熟,经济上性价比高,在目前的应用中占据主流地位,特别是溴类阻燃剂,更是占据了绝对的应用份额。
卤系阻燃剂主要代表有PBB/PBDE、SCCP、HBCDD、TBBPA、PCB、PCT等。
无卤低烟阻燃与低烟低卤阻燃的区别
1、阻燃机理
(1)低卤低烟阻燃电缆的结构材料与阻燃机理
低卤低烟阻燃电缆的基料是聚氯乙烯(PVC)做成的绝缘和护套材料。利用PVC电缆料的阻燃机理,氯系化合物、聚氯乙烯和Te2O3的协同作用,抑制燃烧,加入消烟剂(硼酸锌等),以减少PVC燃烧产生的烟气和HCl气体等有害的发生,可减少到一定的量。
(2)无卤低烟阻燃电缆的结构与阻燃机理
无卤低烟阻燃电缆是完全环保型的电缆。采用不含卤素环保的聚烯烃材料(EVA),阻燃机理是在护套中加入Al(OH)3阻燃填充剂,受热分解产生无害的水蒸汽,吸收热量并稀释空气中氧气浓度,减少燃烧点火温度和隔离氧气。燃烧过程中没有任何有毒气体的产生,HCl毒性气体含量为零,烟气含量很低。辅助材料高阻燃隔离带的应用也是加入Al(OH)3阻燃填充剂,能保证具有环保和阻燃的双重特性。
2、主要性能指标的对比
(1)低卤 低烟阻燃电缆
①透光率≥30%;
②pH值≥2.5;燃烧气体电导率≤30μS/mm。
③ 电缆阻燃试验,通过GB/T18380.3规定的A类成束燃烧试验,规定电缆塑料部分总体积为7升(B类为3.5升,C类为1.5升),在850~950℃火焰下燃烧40分钟(C类为20分钟),燃烧高度不高于2.5米(总长为3.5米)。
④材料燃烧后,HCl气体释放量≤100mg/g。
(2)无卤低烟电缆
①电缆燃烧发烟量试验,透光率≥60%;
②卤素气体释放量试验,pH值≥4.3,电导率≤10μS/mm;
③ 电缆阻燃试验,通过GB/T18380.3规定的A类成束燃烧试验,规定电缆塑料部分总体积为7升(B类为3.5升,C类为1.5升),在850~950℃火焰下燃烧40分钟(C类为20分钟),燃烧高度不高于2.5米(总长为3.5米)。
④ HCl气体释放量为0。
⑤毒性指数:小于2.5(核电无卤低烟阻燃电缆的要求)。
3、无卤低烟阻燃电缆与低烟低卤阻燃电缆的材料分子结构
(1) 低烟低卤阻燃电缆
绝缘和护套的基料是PVC高分子材料结构为:[CH2—CH2] n内有增塑剂氯化石蜡:R-Cl
卤素氯含量较高,卤素氯起阻燃作用,加入消烟剂可减少燃烧产物烟气和HCl。但30%的透光率仍然不能看清5米以内的物体。
(2) 无卤低烟阻燃电缆
无卤低烟阻燃护套
基料为无卤环保的EVA材料,加环保的Al(OH)3阻燃剂,EVA材料高分子结构为:
[CH2—CH2] n[CH2—COO] m
看看IEC62321就知道了,对XRF测试BR,它是要求 小于300PPM就PASS,
如果TOTAL-BR=300PPM,MONO-BB〈=1000PPM DECA-BB〈=300*944/810PPM,所以IEC62321定300PPM(对聚合物),这和PbCdHgCr定700PPM才PASS道理是不一样的,后者是 考虑XRF的误差,但好象误差也没这么大(对岛津),前者既考虑了XRF的误差,有考虑了PBBPBDE的实际用途。