无卤与卤素含量测试

于 2025-08-25 15:13:21 发布 11 阅读 0 评论

无卤与卤素含量测试的概念

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无卤(Halogen Free,HF)并非简单地把卤族元素“清零”,而是指材料或成品中氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)四项元素的总和或单项含量被严格限定在行业标准以下,从而避免因卤素释放导致的腐蚀、毒性及环境风险。


卤素单质很少直接用在人们的日常生活中,一般都作为工业原料来合成不同用途的含卤化合物。由卤素形成的化合物可分为无机卤素化合物和有机卤素化合物,工业上应用的卤素化合物多为有机卤素化合物。众所周知,大多数的有机卤素化合物是人工合成的产物,商品卤代烃超过15,000种。


由于它们具有一些优异的使用性能,如阻燃、易溶解、反应活性高等,而广泛被用于阻燃剂,助焊剂、制冷剂、溶剂、有机化工原料、农药杀虫剂、漂白剂、羊毛脱脂剂等。


常用的测试逻辑是:先通过XRF快速筛查是否含有可疑高含量卤素,再用氧弹燃烧-离子色谱(IC)或热裂解-质谱(Py-GCMS)进行精确定量。最终报告一般给出四项元素各自的ppm值,并与IEC 61249-2-21、IPC-4101E、JPCA-ES-01等标准进行合规性比对。


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重点管控的行业与产品 

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电子电器:电源适配器、服务器主板、高速连接器、Type-C线缆等,均需保证基材、阻焊油墨、胶黏剂无卤。  


塑胶结构件:手机中框、笔记本电脑外壳、LED支架等,通常采用PPE、PPS、LCP等无卤阻燃合金,测试重点在氯、溴阻燃剂残留。  


线路板与封装:HDI板、FC-BGA载板、IC封装基板,需验证基材树脂、铜箔涂层、绿油及字符油墨的卤素水平;若超标,回流焊时可能释放卤化氢气体,腐蚀焊盘。


功能膜材与胶膜:动力电池铝塑膜、光伏背板、EMI屏蔽膜,卤素超标会降低绝缘阻抗并增加阴极腐蚀风险。  


化工辅材:助焊剂、导热硅脂、底部填充胶、三防漆,这些少量辅材若忽视检测,同样可能导致整机超标。


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全球法规与限量要求 

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国际层面:  


IEC 61249-2-21(2003):氯≤900 ppm,溴≤900 ppm,氯+溴≤1 500 ppm。  
IPC-4101E:将IEC限值引入PCB基材规范,并增加氟≤1 000 ppm要求。

JEDEC JESD709:针对塑封器件,要求氯+溴≤1 500 ppm。  


区域层面:  


欧盟:虽无专门“无卤”指令,但REACH高关注物质(SVHC)清单已把多种溴系阻燃剂列为限制对象,如Deca-BDE、HBCDD;市场普遍提前执行IEC限值。  

中国:GB/T 33322-2016等同采用IEC限值;CQC自愿认证、RoHS国推认证均接受IEC标准。


美国:加州65号提案、UL 94 V-0阻燃等级测试并不直接规定无卤,但下游品牌(Apple、Dell、HP)已将IEC阈值写入采购规范。  


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结语

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无卤并非营销噱头,而是材料学、毒理学、环境科学交叉后的必然选择。通过规范的卤素含量测试,企业不仅能满足法规与客户要求,更能在绿色供应链竞争中建立技术壁垒。

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