无卤(HF/Halogen Free)法规简介
背景
「Halogen Free」，可以称为「无卤素添加」、「无卤化」，通常所指的卤素是「氟(F)、氯(Cl) 、溴(Br) 、碘(I)、砹 (At)」五种第VIIA族非金属元素。卤素化合物经常用在阻燃剂、增塑剂、着色剂等功能：聚溴联苯 (PBB)、多溴化二苯醚 (PBDEs)、四溴双酚A (TBBP - A)、六溴十二浣 (HBCDD)、四溴丙二酚 (TBBPA)、三溴苯酚 (TBP)、短链氯化石蜡 (SCCPs) 等，被广泛用于电子设备、机器盒、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。此种阻燃剂因为无法回收使用，而且在燃烧加热过程中会释放腐蚀性气体等有害物质，危害免疫系统、内分泌系统、生殖系统等，有机卤化物累积在人体中也可能导致癌症，种种都威胁到人类身体健康；挥发性的有机卤化物对臭氧层也有极大的破坏作用，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，各国都在采用相对应的方法，禁止或限量使用，就叫做「无卤规范/指令」，主要影响为电子制造产业，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。
并非所有料件都需要进行检测，发布的调查会显示是否需要提交此项检测报告，可于平台上查询到系统厂要求的规范内容。
关于无卤规范
与卤素限制相关的国际规范：
蒙特娄议定书
又称作蒙特娄公约，全名为「蒙特娄破坏臭氧层物质管制议定书 (Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer)」，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，该公约自 1989/1/1 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) 和三种海龙 (Halon) 之消费量与生产量。
斯德哥尔摩公约
于2001/5/22 斯德哥尔摩通过，2004/5/17 生效，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，目的在禁用或限制生产持久性有机污染物，保护人类健康和环境免受持久性有机污染物的危害。限制物质：有机氯农药、六氯苯 (HCB)、多氯联苯 (PCBs)、多氯二苯并对二恶（㗁）英 (PCDDs)、多氯二苯并呋喃 (PCDFs)。
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%。
- 欧盟 79/663/EEC、83/264/EEC、2003/11/EC：禁用两种含溴阻燃剂。
产业界做法
国际上各种关于禁止在电子电器、玩具和皮革制品等使用有毒害的含卤规定：
| 规范名称 | 内容 |
|---|---|
| 工业标准- IEC 61249-2-21 (国际电工委员会) | 总溴：含量 < 900 ppm总氯：含量 < 900 ppm总卤素：含量 < 1500 ppm |
| 工业标准- IPC (国际电子工业联接协会) | 总溴：含量 < 900 ppm总氯：含量 < 900 ppm总卤素：含量 < 1500 ppm |
| 工业标准- JPCA (日本电子回路工业协会) | 总溴：含量 < 900 ppm总氯：含量 < 900 ppm |
| 国际厂商- 三星 | 总溴：含量 < 900 ppm总氯：含量 < 900 ppm |
| 国际厂商- ASUS、Dell、HP、Apple、Intel、AMD | 2008 年开始导入无卤素材料 |
电线和电缆范围内，无卤标准要求：
- 总卤素含量 ≦ 50 ppm (根据法规 PREN 14582)
- 燃烧过程中产生卤化氢气体的含量 < 100 ppm (根据法规 EN50267-2-1)
- 燃烧过程中气体酸度的测定 pH 值 ≧ 4.3 (弱酸性) (根据法规 EN50267-2-2)
- 产品在密闭容器中燃烧过程透过一束光线之透光率 ≧ 60％ (根据 EN50268-2)
IEC (国际电工委员会) 还建立了定义无卤材料的标准，无卤电缆化合物应满足以下要求：
- HCL产生 ≦ 5mg/g (0.5%) (IEC 60754-1)
- pH值 ≧ 4.3 (IEC 60754-2)
- 电导率 ≦ 10 µS/smm (IEC 60754-2)
认识卤
氟(Fluorine-)、氯(Chlorine)、溴(Bromine)、碘 (Iodine) 和砹(Astatine) 五种元素，合称卤素。其中砹 (Astatine) 为放射性元素，人们通常所指的卤素是氟、氯、溴、碘四种元素。
工业上应用的卤素化合物多为人工合成有机卤化物，其优点：阻燃、易溶解、反应活性高。
卤素的应用：阻燃剂、制冷剂、溶剂、有机化工原料、漂白剂、农药杀虫剂、羊毛脱脂剂。
| 元素 | 特性 | 用途 |
|---|---|---|
| 氟（F） | 淡黄色气体 (F2)，强腐蚀性、强氧化剂，易与其他元素结合产生大量的热能 | 制造氢氟酸 (HF)、塑料 (Teflon, PTFE, PFA, FEP等)，制造杀虫剂 NaF，饮水与牙膏中加入以防止牙齿产生病变 |
| 氯（Cl） | 绿色气体 (Cl2)，强氧化剂，易刺激人体呼吸道粘膜,严重时可致死 | 制造消毒剂和漂白粉 |
| 溴(Br） | 红棕色液体，皮肤接触时会严重伤害 | 制造消毒剂和漂白剂，医学应用之麻醉、镇定、冷冻剂；塑料的防火物质，显彰剂，防腐剂及除臭剂 |
| 碘（I） | 紫色固体，生物必须的微量元素 | 消毒用的碘酒和钨丝里含有碘化钨 |
| 砹（At） | 放射性元素，不稳定的放射性卤素，性质类似于碘，存在于铀矿物和钍矿物的放射性衰变产物中，自然界存在极微量 | 因为砹各种同位素的半衰期太短，所以其化合物没有什么实用价值，因其特殊性很少应用在日常工业产品中 |
海龙 - 海龙 (HALON)，是一类卤化烷，特别指其中有溴的卤化烷。海龙是一种非常干净的灭火剂，不会留下粉末、泡末、水份，因此常被配置于高精密仪器、仪表附近，如飞机、船舱、机房、捷运系统等。但是随着地球大气层的臭氧层空洞越来越大，海龙因为有破坏臭氧层的高度疑虑，也和其他氟氯碳化物 (如冷气机使用的冷媒) 一样，逐步遭到禁用，除了一些比较特别的环境，例如密闭的宇宙飞船中，不然已经很少使用。
卤素的危害
对免疫系统造成毒性，对内分泌系统、生殖和发育的影响，有致癌作用，易引发精神和心理疾病，多数卤化物属于环境荷尔蒙物质，这类物质多数有毒、亲脂肪、难以生物代谢，因此一旦进入生物体内就容易积累，并通过血液往全身各个器官分布，造成长久且复杂的损害，影响细胞的正常分裂，干扰生物酶的活性，引起多重疾病或生理功能紊乱。有机卤化物还可能与重金属发生协同作用，提高重金属的生物活性，从而对机体造成更大的毒害。
含卤素产品
- 外壳及结构，塑料、尼龙、电目及发泡材料的聚合物
- 电源及讯号连接器
- 化学品、绝缘接着材料、缓冲发泡材料
- 插头、插座、连接线材
- 塑料色母、色料中
- 化学油墨，胶纸胶带
- PCB 板、FPC 板
卤素主要应用
溴系阻燃剂：PBBs、PBDEs、TBBP-A、HBCDD
氯系阻燃剂：SCCP、MCCP、氯化脂环烃、四氯邻苯二甲酸酐
其它有机卤素化合物
- PCB 多氯联苯：润滑剂、电容油
- PCN 多氯萘：润滑剂、防腐剂
- PCT 多氯三苯：润滑剂、防腐剂
- PVC 聚氯乙烯：塑料
- PCP 五氯苯酚：防腐剂、防霉杀虫剂
- CFC、HCFC、HALON：发泡剂、喷雾剂、制冷剂
阻燃剂的分类和应用
- 总溴：PBBs、PBDEs、TBBP-A、HBCDD 良好的表现，阻燃效率是氯类阻燃剂的两倍以上
- 总氯：CP、PCT、PCB 价格低，应用广
- 磷化物：无机磷、磷酸脂、含卤磷酸脂和卤化磷酸用途广泛，使用于酚醛树脂、环氧树脂、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、氯乙烯、ABS
- 无机阻燃剂：氧化锑、氢氧化镁、氢氧化铝和硼酸性
- 有机氮系列
目前有两种类型的阻燃剂
添加型：物理结构，会影响基材特性，高加入量，但是易加工；如 PBBs 和 PBDEs
反应型：化学结合，通过化学反应将阻燃剂和基材结合，有良好的阻燃表现和低加入量；如 TBBP-A
电子产品中的应用
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、电视机和打印机等
- 工程塑料部件：总溴和总氯的阻燃剂，用于 ABS/HIPS/PC/PS/PBT 等
- 电缆：总溴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：总溴阻燃剂用于 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 工业树脂中的总溴阻燃剂
- 薄膜、粘合剂、带子和聚脂薄膜：树脂中的总溴阻燃剂，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
- 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
塑料、线材等行业应用
在塑料等聚合物产品中添加卤素 (氟，氯，溴，碘) 用以提高燃点，优点是燃点比普通聚合物材料高，燃点大约在 300℃。燃烧时会散发出卤化气体 (氟，氯，溴，碘)，迅速吸收氧气从而使火熄灭。但缺点是释放出的氯气浓度高时，引起的能见度下降会导致无法识别逃生路径，同时氯气具有很强的毒性，影响人的呼吸系统。此外，含卤聚合物燃烧释放出的卤素气在与水蒸汽结合时，会生成腐蚀性有害气体 (卤化氢)，对一些设备及建筑物造成腐蚀。