RoHS法规教程.ppt

1、RoHS法规及其进展 培训,岛津国际贸易（上海）有限公司,什么是RoHS,RoHS(the Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment) 电子电器设备中限制使用某些有害物质指令 其中包括：铅Pb，镉 Cd ，汞Hg， 六价铬Cr6+，多溴二苯醚 PBDE，多溴联苯PBB,RoHS的起因,2000年12月SONY公司在荷兰销售的一批PS2游戏机的电缆中被发现含有重金属Cd元素，该批PS2游戏机是在中国苏州生产。 SONY公司向岛津制作所提出了对电器中有害

2、物质快速分析的要求 2003年欧盟推出了RoHS和WEEE法规,RoHS具体涉及对象,大型家用电器；包括：冰箱、洗衣机、微波炉、空调。 小型家用电器；包括：吸尘器、烤面包机、咖啡壶。 IT及信息产品；包括：个人电脑、打印机、移动电话。 家用电子消费产品；包括：收音机、电视机、录像机。 照明设备； 电子电气工具；包括：锯、电钻、缝纫机。 玩具、休闲及运动产品；包括：电动玩具车、电子游戏机。 医疗设备；包括：心脏仪、渗析仪。 监控设备；包括：烟雾探测器、热控装置。 自动售货机,法规进展,截止到2006年7月1日含有RoHS指令禁止使用的重金属及以及聚溴二苯醚（PBDE）和聚溴联苯（PBB）等阻燃剂

3、的电子电气产品将被阻挡在欧盟市场之外 中国政府近期出台电子信息产品污染防治管理办法 内容与RoHS类似，同样对这六种有害物质进行了强制性规定!,法规进展,日韩公司已经开始了应对 SONY 夏普 松下 东芝 先锋 佳能 EPSON 三洋 JVC 三菱 NEC LG 三星. 中国本土公司 海尔 联想 海信 美的 TCL 长虹. 岛津制作所对RoHS提供全面的支持,岛津制作所应对于RoHS法规,相关标准方法,铬（6价）的测定方法,UV-1240(单光束）,紫外可见分光光度计用二苯卡巴肼吸光法分析,二苯卡巴肼,二苯卡巴肼与六价铬生成络合物，产生红紫色,六价铬/二苯卡巴肼络合物 的吸收峰,它与三价铬不会

4、反应，对六价铬有选择性的发色作用，在540nm附近有吸收峰。,二苯卡巴肼与五价钒；三价铁；四价钼也反应。这些与以上络合物共存会产生正的误差。,六价铬的测定顺序例（1）,1.将螺丝等放入烧杯中，用水煮沸抽出六价铬。再用容量瓶定量称取该部分液体，作为被测样品。,用UVmini-1240水质测定程序包测定。 用共立理化学研究所生产的发色试剂测定。,2.将部分被测样品注入样品池，测得空白。,3.在25ml的被测样品中加入发色试剂搅匀。,紫外可见分光光度计UVmini-1240,六价铬的测定顺序例（2）,4.约三分钟后，将测定空白的样品池中的溶液倒出，再将发色的溶液充分搅拌后注入样品池进行测定。,5.过

5、一定的时间后其浓度自动显示。,紫外可见分光光度计UVmini-1240,常量、快速测定 IRPrestige-21/FTIR-8400S DuraSamplIR 附件 微量分析 GCMS-QP2010 PY2020D DI-2010,PPBs/PBDEs的测定方法,FTIR对于溴化阻燃剂的快速测定,溴化阻燃剂的不同形式,不在RoHS法规限制下的溴化阻燃剂种类 Tetrabromobisphenol A (TBBPA) Brominated polystyrene Brominated aromatic triazine 上述几种物质为一些代表性的举例，这其中TBBPA 用途最为广泛,基于RoH

6、S的溴化阻燃剂种类 PBB (polybromobiphenyl) 多溴联苯 PBDE (polybromodiphenyl ether)多溴二苯醚,PBB,PBDE,TBBPA,PBB (Polybromobiphenyl) 及 PBDE (Polybromodiphenyl Ether): 1,摘自于 “Investigation of Public Systems for Reducing Waste” (2003年印刷于日本）,PBB (Polybromobiphenyl) 及 PBDE (Polybromodiphenyl Ether): 2,商业用途的 octaBDE 是多种BDE

7、如 penta-, hexa-, hepta-, octa-, nona- 和 decaBDE的混合物. 平均含量如下: PentaBDE: 0.5% 最高; HexaBDE: 12% 最高.; HeptaBDE: 45%最高.;OctaBDE: 33%最高; NonaBDE: 10%最高; DecaBDE: 0.7%最高. 尽管商业 “octaBDE”被用户所购买,它其实含有较高百分比的heptaBDE. OctaBDE 一度用在ABS和PS制造中，但自2000年后不允许使用了.,商业 decaBDE 含有97% 到 98% decaBDE, 以及 0.3% 到 3% 其他形式的BDE, 以

8、nonaBDE为主. 商业上对于decaBDE的需求在1990年到达高峰，大约10,000 吨，但是到2000年已经跌到2,800吨了.,PBB (Polybromobiphenyl) 及 PBDE (Polybromodiphenyl Ether): 3,商业 decaBDE 含有 97% 到 98% decaBDE, 及 0.3% 到 3%其他形式的BDE,以 nonaBDE为主.,塑料通常含有 5% 到 10% 的decaBDE 作为阻燃剂.,如果塑料中decaBDE含量为10%,并且decaBDE中有超过1% 含量的其他形式的 PBDE,那么这就意味着塑料的 PBDE含量超过了RoHS

9、的限值 - 1,000ppm.,如果塑料中含有decaBDE, 那就有可能塑料中总的 PBDE 含量偏高,红 外 光,MIR 能量 = 有机及无机物质的振动跃迁,什么是红外光谱？,傅立叶变换红外分光光度计IRPrestige-21（FTIR）,IRPrestige-21 Fourier Transform Infrared Spectrophotometer,FTIR能够提供什么样的信息？,阻燃剂的分析识别,PBDE (polybromodiphenyl ether, C12H10 xBrxO (x =1 to 10):,PBDE 含有 10个溴原子: DBDPE (decabromodiph

10、enyl ether, C12Br10O),PBB (polybromobiphenyl C12H10 xBrx (x =1 to 10):,Brominated polystyrene, TBBPA (tetrabromobisphenol A), 和 brominated aromatic triazine,用于 PS, PBT, 和nylon中，不属于RoHS法规限定范围.,FTIR如何进行溴化阻燃剂的分析？,如果溴化阻燃剂在塑料中含量为ppm级，那阻燃剂就起不到应有的效果. 为了达到阻燃的效果，塑料中阻燃剂（重量比）的含量应该在 5% 到 10%之间.,如果塑料中溴化阻燃剂的含量（重量

11、比）在5% 到 10%之间, 在FTIR分析中就会出现相应的峰.,因次FTIR可用来分析判定在塑料中是否有溴化阻燃剂的存在,岛津新型傅立叶红外光谱仪 IRPrestige-21 & FTIR- 8400 Solution,IRPrestige-21,FTIR-8400Solution,测 量 方 法,利用附件 DuraSamplIR-II对塑料的直接分析,附件:DuraSamplIR-II,金刚石 ATR 晶体,金属面板,ZnSe (KRS-5) support element,样品,不锈钢材质或镍合金,红外光,500,750,1000,1250,1500,1750,2000,2500,300

12、0,3500,4000,1/cm,Abs,DBDPE measured with the single-reflection ATR method (diamond/KRS-5),PS only,PS with 5% DBDPE content,DBDPE (decabromodiphenyl ether),DBDPE,用于电子及电器行业的塑料光谱,Polystyrene 含有溴化阻燃剂的红外光谱: 1,Polystyrene only,Polystyrene containing brominated aromatic triazine,Polystyrene containing DBDP

13、E,Polystyrene containing TBBPA (tetrabromobisphenol A),Polystyrene 中含有溴化阻燃剂的光谱: 2 (放大谱图) 注:光谱上的箭头表明了 The arrows over the spectra indicate peaks inherent to bromine flame retardants.,Polystyrene only,Polystyrene containing brominated aromatic triazine,Polystyrene containing DBDPE,Polystyrene containi

14、ng TBBPA (tetrabromobisphenol A),溴化阻燃剂测定程序,鉴定塑料类型及调查塑料中是否存在DBDPE的程序,开始,输入样品名及文档名,背景测量,样品测量,鉴定,打印输出,结束,Acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyethylene terephthalate (PET), nylon 6, polyphenylene sulfide (PPS), polybutylene terephthalate (P

15、BT), 和 DBDPE添加到这些塑料的信息。可自主编辑和添加额外的塑料信息.,数据库中已登记的塑料类型如下：,操作智能化.,利用溴化阻燃剂判定程序进行分析举例,未知样品光谱,判定结果,FTIR的检测限,尽管这样的检测限与RoHS对于PBB/PBDE的要求（1000ppm）相差甚远，但是溴化阻燃剂为达到效果，其含量本身已有反映，因此从实际操作而言，这样的测试是完全可行的。,塑料以及阻燃剂的定性测量,Macro批处理程序可简化操作，使操作智能化 不需要专门知识,溴化阻燃剂测量的相关问题 ( FTIR 及 GCMS的比较图),GCMS对于溴化阻燃剂的精确测定,LN2,ITF,SPL,MS-ITF,

16、M-jet,ION-S,DI,PYR-GCMS system,GCMS-QP2010,PY-2020D,DI-MS EGA-MS EGA-GCMS PYR-GCMS,PBB and PBDEAnalysis,Extraction,Screening,Soxhlets Extraction Solve in Toluene,IS,Clean up,GC/MS,Sample,GCMS-QP2010 Column:UA1(HT) 30m x0.25mmI.D. df=0.1m Temp:45(2min)-20/min-350(20min) Inj Temp. :270 He :100kPaSplit

17、 50:1 MS :70eV 250(m/z35-1000/0.5sec) ITF Temp. :300 Decabromodiphenyl Ether(Wako）C12Br10O 1000ppm/THF,DBDE Analysis using GC/MS,Mass number shift,质量范围： M/Z 1.5 1024 扫描速度： 10000u/sec 灵敏度(EI)：SCAN 1pg OFN S/N=60 SIM 100fg OFN S/N=60 真空系统： 差动式双涡轮分子泵：260L/s + 65L/s 分析部： 带前置过滤器的金属钼四极杆 气相部： 最先进的气相色谱仪GC2010 柱流量： 15ml/min 色谱柱： 0.1mm 0.53mm毛细柱 中文工作站：MS导航功能,GCMS-QP2010主要性能,C12Br10O,Monoisotopic Mass:949.1782 Average Mass :959.1670,R:2000,R:1000,959.1680,949.1782,960,資料1,Peak-E.(10Br),Peak-B,C,D.(9Br),Mass Spectrum,M-2Br