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1、塑膠材料(阻燃劑)无卤要求,2014年3月17 刘文涛,塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,課程內容: 1) 塑膠的構成成分及主要助劑 2) 塑膠阻燃劑機理及種類 3) 業界無鹵要求說明 4) 鹵素的檢測,Halon,塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,塑膠的構成成分及主要助劑,塑膠的構成成分:塑膠由塑膠原料加各種功能助劑配比而成,塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,塑膠阻燃劑機理 塑膠由有機物組成,受熱產生分解,具有可燃性,為防止燃燒及離火后自動熄滅,加入阻燃劑,及作用機理是:,塑膠阻燃對比圖,冷却效应: 吸收熱量,降低溫度 隔絕效應: 产生不燃性气体或泡沫层, 隔離氧氣 3) 消除自由
2、基效应: 消除裂解或热解产生的自由基 (碳化)阻止可燃气体產生 4) 稀释效应: 產生惰性氣體,稀釋氧氣濃度,塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,塑膠阻燃劑種類,無機阻燃劑,有機阻燃劑,添加型阻燃劑,反應型阻燃劑,多用于熱熔性塑膠,多用于熱固性塑膠,化學結構,塑膠阻燃劑,結合方式,無機銻化合物,無機硼化合物,無機磷化合物,無機氫氧化物,Sb2O3, Sb2O5等,有機鹵系阻燃劑,有機磷系阻燃劑,氫氧化鋁和氫氧化鎂,有機氮系阻燃劑,硼酸鋅或其他硼酸鹽等,紅磷,磷酸銨鹽,聚磷酸銨,氯系,溴系PBB,PBDE有機物,有磷酸三苯酯,磷酸三甲苯酯,磷酸三(二甲苯)酯、丙苯系磷酸酯,丁苯系磷酸酯,三聚氰胺鹽類(三
3、聚氰胺氰尿酸和三聚氰胺磷酸酯),塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,塑膠產品常見含鹵阻燃劑： 一）氯系阻燃劑： 1） 氯化石蠟：多用于200度以下加工溫度的塑膠如:PVC,PE 2）敵可燃 :双(六氯环戊二烯)环辛烷,多用于尼龍阻燃劑 3）四氯邻苯二甲酸酐 4) 磷酸三(2-氯丙基)酯 TCP及異構體(TCPP /TDCP/TCEP) 二） 溴系阻燃劑： 1） PBB多溴聯苯,PBDE多溴聯(二)苯醚 2) 四溴双酚A:TBBA /八溴醚:四溴双酚A双(2，3-二溴丙基醚) 應用于ABS/PC合金和PC，PET，PBT等 3) 十溴二苯乙烷 用于高溫高粘特性工程塑膠(如PA) 4) 溴化聚苯乙烯:應用
4、在PA、PBT、PET等熱塑性樹脂,卤素(Halogen) 指在元素周期表中第A族元素，包含有 1）氟(Fluorine) 2）氯(Chlorine) 3）溴(Bromine) 4）碘(Iodine) 5）砹(Astatine)其中砹（At)為人工合成放射性元素, 通常所說的鹵素為: 氟(Fluorine),氯(Chlorine),溴(Bromine), 碘(Iodine) 4種。,塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,含鹵素產品的危害 電子用料、塑膠產品主要添加含鹵化合物之物質/種類：鹵素類阻燃劑、PVC、PFOA/PFOS 燃燒時，易產有害物質戴奧辛/呋喃，為環境荷爾蒙，可在生物體內累積，影響體內正
5、常荷爾蒙運作，造成健康危害。 燃燒時亦會產生酸性氣體(HCl)，影響呼吸系統及皮膚傷害。,塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,電子業界無鹵要求規范:,塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,業界無鹵要求的定義: 目前客戶要求的無鹵(Halogen Free)多為: 依 IEC 61249-2-21(2003) 規范,各均質材料(塑膠料)中: 總氯(Cl) 最大不高于900ppm; 總溴(Br)最大不高于900ppm; 總氯和溴(Cl+Br)最大不高于1500ppm; 業界的現在努力方向是: 逐步禁用含溴(Br)阻燃劑及PVC材料, 氟F(Fluorine),碘I(Iodine) and
6、砹At(Astatine) 並未在無鹵業界定義中,無鹵和其它環保適用標準的關系 無鹵要求現有的環保標準(如SONY標準)無法包含, 呈現交叉重疊但非完全包含關系,EU規範,PBB/PBDE，Pb,Cd,Cr6+,Hg除外,SONY規範,無鹵規範,不含Cl與Br,PCB/PCT PVC,SCCP, PCN,CFC，PFOA/PFOS),TBTs,TPTs,DecaBDE, TBBPA,RoHS規範,塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,常用工程塑膠的無鹵風險等級,日用品塑膠,工程塑膠,超級 工程塑膠,無定形塑膠,結晶型塑膠,塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求
7、,常用塑膠的無鹵的替代方案,塑膠產品無鹵阻燃劑： 一）磷氮膨脹型阻燃劑(IFR) 二) 磷系阻燃劑:三聚氰胺鹽類 三) 無機阻燃劑: 氫氧化鋁,氫氧化鎂、硼酸鹽化合物和鉬系化合物 四) 可膨脹石墨 五) 有機矽,* BS EN 14582 (2007) 業界推薦測試方式 在密閉系統中氧化燃燒,可測試分析鹵素及硫含量 - method -Calorimetric bomb method Annex. Schoniger flask combustion method * IEC 61189-2 此方法適用于電子材料,PCB板或其他內部機構件及裝配件 part 2 TEST 2-C 12 測試方法適用于內部機構件 * JPCA-ES-01-2003 此方式適用于測量無鹵材料 * IPC TM-650 (Number 2.3.41) 此方式適用于測量原材料中的總鹵素含量,鹵素測試參考方法,塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,鹵素測試設備(硬件要求),塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,THE END THANK FOR YOUR ATTENTION,塑膠材料(阻燃劑)無鹵要求,