卤素与化合物

Halogen(卤素)是第VIIA族非金属元素,包括氟(F)、CL(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),合称卤素。其中砹(At)为放射性元素,在产品中几乎不存在,前四种元素在产品中特别是在聚合物材料中以有机化合物形式存在。目前应用于产品中的卤素化合物主要为阻燃剂:PBB,PBDE,TBBP-A,PCB,六溴十二烷,三溴苯酚,短链CL化石蜡;用于做冷冻剂、隔热材料的臭氧破坏物质:CFCs、HCFCs、HFCs等。

二、危害与限制
在塑料等聚合物产品中添加卤素(氟,CL,溴,碘)用以提高燃点,其优点是:燃点比普通聚合物材料高,燃点大约在300℃。燃烧时,会散发出卤化气体(氟,CL,溴,碘),迅速吸收氧气,从而使火熄灭。但其缺点是释放出的CL气浓度高时,引起的能见度下降会导致无法识别逃生路径,同时CL气具有很强的毒性,影响人的呼吸系统,此外,含卤聚合物燃烧释放出的卤素气在与水蒸汽结合时,会生成腐蚀性有害气体(卤化氢),对一些设备及建筑物造成腐蚀。PBB,PBDE,TBBPA等溴化阻燃剂是目前使用较多的阻燃剂,主要应用在电子电器行业,包括:电路板、电脑、燃料电池、电视机和打印机等等。这些含卤阻燃剂材料在燃烧时产生二恶英,且在环境中能存在多年,甚至终身累积于生物体,无法排出。 因此,不少国际大公司在积极推动完全废止含卤素材料,如禁止在产品中使用卤素阻燃剂等。


卤素化合物由于具有以下危害为受到人们的广泛关注：
  1. 部分卤素化合物对环境和人体有害：如含卤素的持久性有机污染物POP；
  2. 含卤素的有机溶剂为臭氧层破坏物质（ODS）
  3. 含卤素的塑料遇高温时，会释放出卤化氢（HCl、HBr等），在空气中遇水汽形成酸雾；
  4. 含卤素塑料燃烧时，产生二噁英，为高积累、高持久致癌物；
  5. 含卤素塑料燃烧时，会产生大量浓烟，导致能见度下降而影响识别逃生路径。
  目前，含卤素塑料，特别是含氯，含溴的塑料在电子电气行业中应用非常广泛。塑料中的卤素包括PVC，增塑剂、阻燃剂等，同时含包括其他形式的卤素，如：色 粉，色素等其他有机卤。在常见的阻燃剂中以氯系阻燃剂（Chlorinated Flame Retardants, CFRs）和溴系阻燃剂（Brominated Flame Retardants, BFRs）居多。BFRs的种类有上百种，而且价格低廉，阻燃效果好，性价比非常高，因此获得了广泛的应用和认可。常见的阻燃剂包括有机阻燃剂和无机阻燃 剂，有机阻燃剂包括CFRs、BFRs、磷系阻燃剂等；而无机阻燃剂包括：硼系阻燃剂，氢氧化铝、氢氧化镁、赤磷、多聚磷酸铵、氧化锑和钼化合物等，它们 的阻燃效能较低，添加量大，远没有CFRs和BFRs应用广泛。如果现在全面禁止BFRs的应用，短时间内很难找到阻燃效果比BFRs更好的替代品。
  同时，含卤素的塑料在回收和处置方面都面临着很大的难题，因此越来越多的客户来关注无卤。
有关无卤的要求，IEC61249-2-21：2003 中对印刷线路板里面有规定，具体要求为：溴< 0.09wt% (900 ppm)，氯< 0.09wt%(900 ppm)，卤素总和为＜1500ppm。
  另外一些大型企业，如苹果，联想等，对其产品中的卤素含量有要求，具体限值与上面一致。
  检测方法有：IPC-TM-650 2.3.28.2；BS EN 14582:2007标准；IEC 61249：2003 2.21部分（IEC 61189：2006-3）；JY/T 020:1996离子色谱法通则； GB/T9872：1998 橡胶中卤素的测定；ASTM D 4327:2003水中常见阴离子测定等。
  无卤要求:按照国际惯例溴、CL含量分别小于900ppm,(溴+CL)小于1500ppm。无卤是一种趋势，虽说目前没有统一的法规要求，在将来一定会出台相关的。因此，作为企业应该降低含卤素材料的使用，寻找替代材料。