卤素(halogen)在元素周期表中列*ⅦA族, 属非金属元素,包括氟(Fluorine)、氯(Chlorine)、溴(Bromine)、碘(Iodine)、砹(Astatine)五种元素,元素符号分别为F(氟)、Cl(氯)、Br(溴)、I(碘)、At(砹),其中砹为放射性元素,因此,常说的卤素是指氟、氯、溴、碘四种元素,在产品中特别是聚合物材料中通常以**化合的的形式存在。
卤素危害: 在塑料等聚合物中添加卤素主要是用以提高燃点,它比普通聚合物材料燃点高,太约在300℃,燃烧时,会散发出卤化气体,迅速吸收氧气,从而使火熄灭。但因为 1.卤素溶于水,在空气中与水汽结合会形成酸雨 2.塑料在注塑成型过程中,卤素会释放出卤化氢,腐蚀模具; 3.PCB板在(>200度)高温焊接 过程中也会释出溴化氢; 同时,这些含卤的阻燃材料在燃烧时会产生大量有毒气体(如,呋喃DIOXIN),破坏环境,且在环境中能存在多年,甚至终身累积于生物体内无法排出。
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**污染物POP;
2,含卤素的**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,产生二恶英,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**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**阻燃剂和无机阻燃 剂,**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较好的替代品。
PCB中卤素
敷铜板基材主要为环氧树脂,阻燃性基材如FR-4、CEM-3等多为溴化环氧树脂,其中、醚、四溴双酚A、二溴等是主要阻燃物质,在PBB/PBDE被ROHS指令限制后,其余溴类阻燃剂还在大量使用。
根据E**1249-2-21、JPCA-ES-01 2003标准描述,无卤敷铜PCB板的要求是溴小于900PPM,氯小于900PPM,氯、溴之和小于1500PPM。(标准中是对环氧基材的要求,因此认为此限值的计算是不包含铜膜重量的)。
成型的PCB板中的卤素还来自于PCB板表面的阻焊剂和助焊剂,助焊剂中卤素包含氟、氯、溴. 按无铅助焊剂标准,卤素含量多可以达到10000PPM。
但关于已经成型的PCB板表面助焊剂、阻焊剂中卤素的还没有相关的标准方法,而且出数据后,也很难得到PPM数据,的办法是对阻焊剂、助焊剂本身进行。在对成型PCB板进行卤素时,其结果也包含了阻焊剂、助焊剂中的卤素。
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