卤素概述

卤素是元素周期表中第 VIIA 族的元素，全部为非金属元素。卤素共包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）和砹（At）五种元素。其中，砹元素为放射性元素，在自然界极少存在，因此我们通常所指的卤素为氟、氯、溴、碘四种元素。卤素的英文名称是 Halogen，来源于希腊语 halos（盐）和 gennan（形成）两个词，因为卤素很容易与金属元素形成盐类化合物。

卤素的危害

卤素化合物在工业领域有着广泛的应用，例如聚溴联苯（PBB）、多溴化二苯醚（PBDEs）、四溴双酚A（TBBP - A）、六溴十二烷（HBCDD）、四溴丙二酚（TBBPA）、三溴苯酚（TBP）、短链氯化石蜡（SCCPs）等，这些化合物被广泛用于电子设备、机器外壳、印刷电路板、缆绳导线、电子零组件与材料、产品外壳、包装材料、塑料等。然而，这些卤素化合物在使用过程中也带来了严重的危害。

首先，卤素化合物在燃烧加热过程中会释放腐蚀性气体等有害物质，这些物质会对人体的免疫系统、内分泌系统、生殖系统等造成危害。此外，有机卤化物累积在人体中还可能导致癌症，严重威胁到人类的身体健康。

其次，挥发性的有机卤化物对臭氧层也有极大的破坏作用，从而破坏地球环境。因此，卤素化合物被列为对人类和环境有害的化学品，各国都在采用相应的方法，禁止或限量使用，这一规范被称为“无卤规范/指令”。在电子制造产业中，电子产品业者逐渐被要求淘汰产品中所含的聚氯乙烯（PVC）及溴系阻燃剂（BFRs）等卤素化合物。

与卤素限制相关的国际规范

1.蒙特利尔议定书

蒙特利尔议定书又称作蒙特利尔公约，全名为“蒙特利尔破坏臭氧层物质管制议定书（Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer）”。该公约是联合国为了避免工业产品中的氟氯碳化物（由氯、氟及碳组成的卤代烷，也可称卤碳化合物）对地球臭氧层造成恶化及损害而制定的。

该公约自 1989 年 1 月 1 日起生效，与无卤相关的限制为：规定各国阶段性减少五种氟氯烷碳化合物（CFCs）和三种哈龙（Halon）的消费量与生产量。

2.斯德哥尔摩公约

斯德哥尔摩公约于 2001 年 5 月 22 日在斯德哥尔摩通过，2004 年 5 月 17 日生效。该公约由 151 个国家和 128 个组织共同议定，是有关环境保护的国际公约。其目的是禁用或限制生产持久性有机污染物，以保护人类健康和环境免受持久性有机污染物的危害。该公约限制的物质包括有机氯农药、六氯苯（HCB）、多氯联苯（PCBs）、多氯二苯并对二恶英（PCDDs）、多氯二苯并呋喃（PCDFs）等。

3.欧盟 RoHS 指令

欧盟 RoHS 指令（2002/95/EC、2011/65/EU）限制聚溴联苯（PBB）、多溴化二苯醚（PBDEs）的用量不能超过 0.1%。还有以下工业标准和国际厂商的要求：

可能含有卤素的部件或材料

1.溴化阻燃剂

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、计算机、燃料电池、电视机、打印机等工程塑料部件。

2.其他含卤素材料

电缆：溴化物阻燃剂用于电线电缆绝缘材料和聚氯乙烯电线电缆护套和外膜。

电子元器件：溴化物阻燃剂用于 FR-4 环氧树脂、焊接面罩、模具、塑料包装、热表面材料、封装和填充材料。

印制电路板：印制电路阻燃剂，FR-4 环氧树脂、焊接面罩，电路板工序清洗剂，助焊剂等化工产品。

商业工程：环氧树脂的氯化钠连接器：PBT 和 PA 工业树脂中的溴化物阻燃剂。

薄膜、粘合剂、带子和聚脂薄膜：树脂中的溴化物阻燃剂，磁性材料中 PVC 使用抗振材料：震动和震动缓冲 PVC 材料。

助焊剂：用于改善焊接的烟道的溴和氯。

制冷剂及相关化学品：

• CFC 氟氯化碳：发泡剂、清洗剂、干洗或清洗剂的抛射剂和溶剂、喷雾剂、制冷剂。
  

• HCFC 氢氟氯化碳：塑料发泡剂、抛射剂、制冷剂。
  

• HFC 氢氟化碳：塑料发泡剂、制冷剂、干洗或清洗剂的抛射剂或溶剂、喷雾剂。
  

CF2ClBr/C2F4Br2/CBrF3：灭火剂。此外，在塑料、线材等行业中，经常需要在塑料聚合物产品中添加卤素（氟，氯，溴，碘）用以提高燃点。

卤素的测试方法

无卤要求管控的是卤素的总含量，因此无卤测试也需要测试出材料中总卤素。

目前，欧盟测试卤素标准 EN14582 在行业内认可度最高。该标准通常采用氧弹燃烧法，其原理是在富氧条件下燃烧样品，将样品中的卤化物转化为卤化氢气体后通过吸收液吸收，然后通过测试卤素离子浓度来获取样品中卤素含量。除此之外，对于电子产品还可以使用 IEC 62321-3-2 标准，以 C-IC 进行卤素氟、氯、溴、碘筛检测试。