在欧洲及全球电子电气、建筑、线缆、洁净用品等产业,“无卤素”(halogen‑free)或“低卤素”(low halogen)材料越来越被采用。虽然在欧盟尚无单一法规强制所有产品必须“无卤”,但相关法规、行业标准及客户要求已使无卤成为重要管控方向。以下从背景、标准限值、检测项目、特点与适用范围进行解析。
1. 背景与适用范围
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卤素元素(如氯Cl、溴Br、氟F、碘I)被广泛用于塑料、线缆、电子设备阻燃剂等,但在燃烧或废弃回收过程中,会生成腐蚀性气体、致毒二恶英/呋喃、盐酸/氢氟酸等,对人体健康、设备安全及环境造成风险。 flexpowermodules.com+2sab-cable.com+2
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在欧盟,主要法规如 Directive 2011/65/EU(ROHS 2)限制特定溴化/氯化阻燃剂(如PBB、PBDE)但并非所有卤素化合物。 esi-xrf.com+1
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对于建筑用电缆及其材料, Regulation (EU) No 305/2011(简称 CPR)要求固定布线电缆必须按照火反应分类(Euroclass)标记与性能声明。 Mon Flex+1
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因此,“无卤素”标准适用于电子电气设备、印制电路板(PCBs)、线缆护套、洁净室用塑料部件、手指套、洁净用品等对金属腐蚀、烟雾毒性、洁净度有高要求的场景。
2. 管控标准与限值要求
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虽然欧盟没有统一“卤素含量必须低于X ppm”的法律要求,但业界标准作为参考。例如, IEC 61249‑2‑21(印制电路板材料)定义:“氯 (Cl) ≤ 900 ppm,溴 (Br) ≤ 900 ppm,总卤素 (Cl + Br) ≤ 1 500 ppm”。 acquiscompliance.com+1
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对于线缆护套等,标准如 IEC 60754‑1 指出:在燃烧条件下“释放的卤化氢酸气体(如HCl、HF)量必须小于0.5%”等。 sab-cable.com
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在建筑电缆分类方面,依据 CPR 和相关标准(如 EN 50575)中,虽然“无卤素”不是强制,但安全规范推动使用低烟、无卤(LSZH)材料。 Mon Flex+1
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此外,检测项目与限值会依据产品用途、客户要求或行业规范而变化。
3. 检测项目说明
以下是典型的无卤素材料、部件检测项目:
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卤素含量检测:测定材料中氯 (Cl)、溴 (Br) 等元素的含量,一般以 ppm (百万分之一)计。参考标准如 IEC 61249‑2‑21。
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燃烧产物检测:在燃烧或氧弹条件下检测释放的卤化氢酸气体量(如 HCl、HF)或烟雾、腐蚀性气体。参考标准 IEC 60754‑1。
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低烟/无卤性能检测:例如烟密度测试(如 EN 61034‑1/2)、腐蚀性气体释放测试。 elandcables.com+1
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火反应等级检测:对于建筑电缆材料,检测其火蔓延、热释放、滴落、烟雾、腐蚀气体等,然后依据 Euroclass 分类(如 B2ca, Cca 等)进行评级。 Mon Flex+1
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材料成分与制程审核:审核原料、添加剂是否含卤素化阻燃剂、是否含氯化聚合物(如PVC 等)或者其他卤素源。 esi-xrf.com
检测流程大致如下:
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取样并准备样本(定义尺寸、重量)
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粉碎或预处理材料(若适用于卤素含量检测)
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卤素含量测定(如燃烧/离子色谱法、XRF法)
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燃烧产物/低烟腐蚀性测试(如氧弹燃烧、气体分析、烟密度测定)
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火反应等级测试(如在标准火环境下测其蔓延、热释、烟雾)
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编制测试报告,比较限值、判定合格与否
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若不合格,需返工、更换材料或重新认证
4. 特点与优势
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环境与安全双重提升:无卤素材料在燃烧时不会释放大规模卤化氢酸、腐蚀气体或致毒二恶英,从而提高操作人员安全、设备可靠性。 flexpowermodules.com
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设备防腐蚀维护成本低:无卤素材料在火灾或高温条件下,减少对金属线路、设备的腐蚀,延长使用寿命。 Generex
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满足绿色采购/可回收要求:客户与监管机构越来越关注环保、可回收、低残留材料,采用无卤素材料有助于符合这些方向。 XP Power
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支持高洁净、高可靠场景:在洁净室、半导体、电子制造、精密仪器等对污染、静电、腐蚀敏感的场景中更具优越性。
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规范推动但非全部产品强制:虽然“无卤素”在行业中是趋势,但并非所有产品强制要求,具体需依据用途、市场和客户规范。 TME+1
5. 适用范围
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建筑及公共设施固定安装电缆(依据 CPR 分类)
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船舶、轨道交通、隧道、地铁等高安全要求场所使用的低烟无卤(LSZH)线缆
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电子元器件、印刷电路板(PCBs)、模块装配等对卤素残留敏感的器件
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高洁净室产品、洁净防护用品、无尘手指套、无尘布等洁净材料
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医疗器械、生命科学设备、航空航天、军工等对火灾、腐蚀、污染高要求领域