RoHS2.0解决方案
作者:依利特
来源:技术专员 时间:2025-09-18 14:50:45
第 1 章 四种邻苯二甲酸酯含量测定
1.1 前言
邻苯二甲酸酯,又称酞酸酯,缩写 PAEs,是邻苯二甲酸形成的酯类的统称。主要用作增塑剂,可以使树脂、橡胶等更柔软,也常被添加在氯乙烯这些常见的材料中。因此,邻苯二甲酸酯类物质广泛存在于玩具、食品包装材料、医用血袋和胶管、润滑油、个护用品、电子产品等数百种产品中。
由于邻苯二甲酸酯类物质具有较强的转移性,可从长期接触的塑胶制品、食品包装袋上转移到皮肤或食物中,从而进入人体内。该类物质在人体起着类似雌激素的作用,会干扰内分泌,危害人体健康。各个国家已颁布标准,对邻苯二甲酸酯类物质在食品接触性材料、儿童玩具、化妆品等生活用品中的使用量进行限定。
近几年,一直备受关注的欧盟强制性标准 ——《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(RoHS 指令,相对于旧版,多将新版欧洲 RoHS 指令称作 RoHS2.0),在新的颁布稿中也将邻苯二甲酸二 (2 - 乙基已) 酯 (DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯 (DBP)、邻苯二甲酸丁苄酯 (BBP) 和邻苯二甲酸二异丁酯 (DIBP) 这 4 种物质添加为限制使用物质。这些物质分别以均质材料中 0.1% 为大允许浓度,于 2019 年 7 月 22 日起实施。该指令实施后,在 EU 上市的所有电气和电子设备 (医疗设备以及监视控制设备除外) 及其下游供应商生产的零部件、原材料和包装件等均涉及到 DEHP、DBP、BBP、DIBP 含量的检测。
2019 年 12 月中国电子工业标准化技术协会制定的团体标准《T/ CESA 1063-2019 电子电气产品中四种邻苯二甲酸酯的测定 高效液相色谱法》,规定了电子电气产品中四种邻苯二甲酸酯含量的高效液相色谱测定方法,依利特仪器结合 IEC62321《电子产品中限用物质的测定》第 8 部分、T/ CESA 1063-2019《电子电气产品中四种邻苯二甲酸酯的测定 高效液相色谱法》、GB/T 28599-2020《化妆品中邻苯二甲酸酯类物质的测定》和文献资料,提出了 DEHP、DBP、BBP、DIBP 四种邻苯二甲酸酯同时测定的解决方案,供大家参考使用。
1.2 仪器设备与试剂
实验过程中其它玻璃器皿还包括容量瓶 (1mL、5mL、10mL、100mL)、50mL 具塞管、移液枪 (0~1000µL,0~5000µL)、移液枪枪头 (1mL,5mL)、一次性 PVC 手套、一次性口罩、0.45µm PTFE 滤膜等。
1.3 实验方法
1.3.1 标准溶液配制
四种邻苯二甲酸酯标准储备液 (2000µg/mL):准确称取 BBP、DIBP、DBP、DEHP 各 50mg,用乙腈溶解并定容至 25mL。
四种邻苯二甲酸酯标准工作液:用乙腈配制浓度分别为 1µg/mL、10µg/mL、20µg/mL、50µg/mL、100µg/mL 的标准工作液。
1.3.2 样品前处理
将样品剪碎至粒径约 1mm 及以下的小颗粒;
称取剪碎的样品约 1.0000g (精确至 0.1mg),放至 50mL 具塞管中;
加入 30mL 乙腈,超声提取 70min;
冷却至室温后,过滤至 100mL 容量瓶中;
用乙腈多次洗涤具塞试管及残渣,洗涤液合并到 100mL 容量瓶中,后用乙腈定容至 100mL;
用滤膜过滤后待测。
1.3.3 色谱条件
色谱柱:Elite ROHS 邻苯二甲酸酯分析专用柱
流动相:A: 乙腈 (1% 水),B: 水(梯度洗脱)
流量:2.0mL/min
检测波长:225nm
进样体积:20µL
柱温:35℃
1.4 实验结果
1.4.2 线性
配制浓度分别为 1µg/mL、10µg/mL、20µg/mL、50µg/mL、100µg/mL 的标准工作液,按浓度由低至高进样,以标准品浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制校准曲线,线性相关性结果如下:
由表 1-6 可知,按照本解决方案提供的仪器及检测方法进行分析,DEHP、DBP、BBP、DIBP 在浓度 1µg/mL~100µg/mL 浓度范围内,线性相关性良好。
1.4.3 检出限及定量限
以 3 倍信噪比对应的浓度为检出限,10 倍信噪比对应的浓度为定量限,测得检出限及定量限结果如下:
由上表可知,四种邻苯二甲酸脂类物质的检出限均低于 8mg/kg,灵敏度高,满足 RoHS2.0 指令对 DEHP、DBP、BBP、DIBP 限定浓度的检测要求。
1.4.4 实际样品分离色谱图
图 1-3 某品牌电子产品分析色谱图取某品牌电子产品样品,按照 1.3 中所述方法进行前处理及分析,所得谱图如图 1-3 所示。
由表 1-8 知:检测样品中含邻苯二甲酸二异丁酯 (DIBP) 125mg/kg,邻苯二甲酸二 - 2 - 乙基己酯 (DEHP) 4290mg/kg,邻苯二甲酸丁苄酯 (BBP) 和邻苯二甲酸二丁酯 (DBP) 未检出。
综上,使用本解决方案具有可以满足 RoHS2.0 指令对 DEHP、DBP、BBP、DIBP 限定浓度的检测要求,并且分析时间短,操作简单,可以大大提高工作效率。
1.5 参考文献
[1] T/ CESA1063-2019 《电子电气产品中四种邻苯二甲酸酯的测定 高效液相色谱法》
[2] IEC62321 《电子产品中限用物质的测定》第 8 部分
第 2 章 多溴联苯和多溴联苯醚检测
2.1 前言
随着生活水平的不断提高,电子电器产品生产量和使用量不断增大。多溴联苯和多溴联苯醚作为电子电器产品中常用的阻燃剂,其产生量也不断增加。以电脑为例,多溴联苯和多溴联苯醚就广泛存在于线路板、电子元件、电缆、塑料外壳、键盘和显示器中。在长期使用或被废弃堆积过程中,多溴联苯和多溴联苯醚从产品中逸出,进入环境;该类物质可广泛、持久地存在于环境中,不易分解,破坏环境并对人体健康造成潜在威胁。
为减轻电子废弃物对环境的影响,欧盟于 2003 年颁布了《废旧电子电气指令》(WEEE 指令) 和《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(RoHS 指令),并分别于 2005 年 8 月 13 日和 2006 年 7 月 1 日开始正式实施;中国政府也于 2016 年正式实施《电器电子有害物质限制使用管理办法》(中国 RoHS2.0)。以上法规对电子电器产品中多溴联苯和多溴联苯醚含量进行了限定:均质材料中 0.1% 为大限量。
依利特公司参考 IEC ACEA ad hoc Working Group. 发布的《Procedures for the Determination of levels of regulated substances in electrotechnical products》、GB/Z 21276-2007《电子电气产品中限用物质多溴联苯 (PBBs)、多溴联苯醚 (PBDEs)》对电子电器产品中多溴联苯、多溴联苯醚类物质进行了检测,供相关行业工作人员参考。
2.2 仪器设备与试剂
实验过程中其它玻璃器皿还包括容量瓶 (1mL、5mL、10mL、100mL)、250mL 圆底烧瓶、移液枪 (0~1000µL,0~5000µL)、移液枪枪头 (1mL,5mL)、一次性 PVC 手套、一次性口罩、0.45µm PTFE 滤膜等。
2.3 实验方法
2.3.1 标准溶液配制
PBBs:移取 PBBs 标准溶液适量,用甲苯稀释成 25mg/L,再用乙腈稀释成 10mg/L 的标准溶液,备用。
PBDEs:移取 PBDEs 标准溶液适量,用甲苯稀释成 25mg/L,再用乙腈稀释成 10mg/L 的标准溶液,备用。
2.3.2 样品前处理
前处理方法 1:
将样品剪碎或破碎成 1mm 的颗粒。按照以下步骤进行处理:
样品经破碎后,取 5g 左右,以甲苯:甲醇 (10:1) 为提取溶剂,索氏提取 3h;
提取液旋转蒸发,水浴温度 50℃,转速 30r/min,浓缩并定容至 5mL;
浓缩液按 1:1 与浓硫酸混合,振荡;
使用固相萃取,MT 型样品净化富集柱,加入提取液 0.4mL,用 1.2mL 甲苯作为洗脱液;
终获得的样品定容,再稀释到一定浓度,并经 0.45µm 有机滤膜过滤后,进样分析。
前处理方法 2:
将样品剪碎或破碎成 1mm 的颗粒。按照以下步骤进行处理:
取样品 0.5±0.001g,加入 5mL 甲苯,超声提取 30min 后,用甲苯定容至 5mL;
取 100μL 提取液,用流动相定容至 1mL,用 0.45μm 的有机滤膜过滤后,进样分析。
2.3.3 色谱条件
色谱柱:多溴联苯及多溴联苯醚检测专用柱 5µm 4.6×200mm
流动相:A: 水,B: 乙腈(梯度洗脱)
流量:1.0mL/min
检测波长:244nm
进样体积:20µL
柱温:35℃
2.4 实验结果
2.4.1 标准品分析谱图
2.4.2 实际样品分析谱图
取某厂家生产的电线样品,按照2.3中所述方法进行前处理及分析,所得谱图如下所示:
由以上可知,采用本解决方案可以实现对电子产品中多溴联苯及多溴联苯醚的检测,具有设备费用低,操作简单,分析速度快等优点。
2.5 参考文献
[1] IEC ACEA ad hoc Working Group. 《Procedures for the Determination of levels of regulated substances in electrotechnical products》
[2] GB/Z 21276-2007 《电子电气产品中限用物质多溴联苯 (PBBs)、多溴二苯醚 (PBDEs)》
完整方案(PDF 版)下载提示
上述内容为《RoHS2.0 解决方案》全文原样呈现,完整 PDF 文档额外包含以下核心资源,点击链接即可获取:
高清资料:图 1-1、图 1-3、图 2-1 至图 2-4 高清色谱图(含峰形放大细节、基线标注)、实际电子样品检测原始谱图;
操作指南:邻苯二甲酸酯超声提取操作视频、多溴联苯索氏提取分步演示、色谱柱活化与维护教程;
拓展数据:四种邻苯二甲酸酯加标回收率报告(88%-95%)、多溴联苯 / 多溴联苯醚线性方程(R²≥0.999)、不同电子材料(塑料、电线)检测对比数据;
附录文件:RoHS2.0 指令原文节选、仪器操作安全规范、耗材订货清单(色谱柱、试剂、滤膜型号编码)。
下载通道
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