RoHS2.0指令中有机部分检测的解决方案

RoHS2.0指令中有机部分检测的解决方案

欧盟 RoHS (2002/95/EC)指令，即“在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令”要求从2006年7月1日起，在新投放市场的八大类电子电气设备产品中，限制使用铅（Pb）、汞（Hg）、镉（Cd）、六价铬 [Cr(VI)]、多溴联苯（PBB）和多溴二苯醚（PBDE）六种有害物质。后经过相关法律法规，修订该指令为RoHS2.0。RoHS2.0新增了四种邻苯二甲酸酯的管控，包括二异丁基邻苯二甲酸酯（DIBP)、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（2-乙基己基）酯（DEHP)。本文使用FULI-CHROMATEC Crystal  9000GC/MS，参考IEC 62321规定的方法，对电子电气设备中的有机有害物质进行了检测，提供了RoHS2.0指令中有机部分检测的整体解决方案。

多溴联苯（PBB）的测定

背景

多溴联苯（PBB），是一类含溴芳香化合物，常作为阻燃剂应用于印刷电路板、塑料、涂层、电线电缆等电子元件。多溴联苯具有亲脂性和持久性,易在生物体内富集，并通过食物链传递，对人体健康有极大危害。并且PBB是环境中二噁英的前体物，其致癌性、 神经毒性以及干扰内分泌等特性引起社会界的广泛关注。IEC 62321-6-2015规定了多溴联苯测定的气相色谱-质谱法，采用IEC 62321-6-2015法适用于电子电气产品中10种多溴联苯类物质（一溴联苯~十溴联苯：PBB1~PBB10）的测定。本文使用FULI-CHROMATEC Crystal  9000GC/MS。测定电子电气设备中10种多溴联苯（PBB），参考IEC 62321-6-2015标准处理样品，从多溴联苯的线性，结果重现性等表明该仪器配置具有优异的检测性能，可以满足方法要求。

仪器配置

仪器：GC-9280（北京普瑞分析仪器有限公司）

色谱柱：长15m，内径0.25mm，膜厚0.1μm。固定相（5%-苯基）-甲基聚硅氧烷。

典型谱图

SCAN模式下的总离子流图：

图1  10ppm 10种多溴联苯（PBB)在SCAN模式下的全扫谱图

SIM图：

图2  1ppm 10种多溴联苯（PBB)在T-SIM模式下的提取离子扫描谱图

重复性

图3  50ppb 10种多溴联苯（PBB）重复测定6次叠加谱图

表1  350ppb10种多溴联苯6次重复性结果

校准曲线

表2  10种多溴联苯标准曲线方程及线性回归系数

多溴二苯醚（PBDE）的测定

背景

多溴二苯醚（PBDE）是一类阻燃剂，具有持久性，并且难降解,是电子电器设备中影响人类健康、危害环境的一类有害物质。近年来电子设备的使用日益广泛，多溴二苯醚作为其中限制使用的有害物质的检测显得尤为重要。IEC 62321-6-2015规定了多溴二苯醚测定的气相色谱-质谱法，采用IEC 62321-6-2015法适用于电子电气产品产品中10种多溴二苯醚类物质（一溴二苯醚~十溴二苯醚：PBDE1~PBDE10）的测定。本文使用FULI-CHROMATEC Crystal 9000GC/MS。测定电子电气设备中10种多溴二苯醚（PBDE），参考IEC 62321-6-2015标准处理样品，从多溴联苯的线性，结果重现性等表明该仪器配置具有优异的检测性能，可以满足方法要求。

仪器配置

仪器：GC-9280（北京普瑞分析仪器有限公司）

色谱柱：长15m，内径0.25mm，膜厚0.1μm。固定相（5%-苯基）-甲基聚硅氧烷。

典型谱图

SCAN模式下的总离子流图：

图4  5ppm 10种多溴二苯醚在SCAN模式下的全扫描谱图

SIM图：

图5  1ppm 10种多溴二苯醚在T-SIM模式下的提取离子扫描谱图

重复性

图6  50ppb 10种多溴二苯醚（PBDE）重复测定6次叠加谱图

表3  350ppb10种多溴二苯醚6次重复性

校准曲线

表4  10种多溴二苯醚标准曲线方程及线性回归系数

邻苯二甲酸酯的测定

背景

邻苯二甲酸酯，又称酞酸酯，缩写PAEs，是邻苯二甲酸形成的酯的统称。（简言之就是塑化剂的一种）当被用作塑料增塑剂时，一般指的是邻苯二甲酸与4～15个碳的醇形成的酯。邻苯二甲酸酯是一类能起到软化作用的化学品还可干扰内分泌系统。邻苯二甲酸酯主要用于聚氯乙烯材料，令聚氯乙烯由硬塑胶变为有弹性的塑胶，具有增塑剂的作用。其中二异丁基邻苯二甲酸酯（DIBP)、邻苯二甲酸二丁酯（DBP)、邻苯二甲酸丁苄酯（BBP)、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP)这四种邻苯二甲酸酯是RoHS2.0指令中限制使用的有害物质。IEC 62321-8-2017规定了电子产品中邻苯二甲酸酯的测定气质联用方法。采用 IEC62321-8-2017法适用于RoHS2.0指令中四种邻苯二甲酸酯类物质含量的测定。本文使用FULI-CHROMATEC Crystal 9000GC/MS测定电子产品中四种种邻苯二甲酸酯类。参考 IEC 62321-8-2017处理样品，从邻苯二甲酸酯的线性，结果重现性等表明该仪器配置具有优异的检测性能，可以满足方法要求。

仪器配置

仪器：GC-9280（北京普瑞分析仪器有限公司）

色谱柱：长30m，内径0.25mm，膜厚0.25μm。固定相（5%-苯基）-甲基聚硅氧烷。

典型谱图

SCAN模式下的总离子流图：

图7  10ppm 17种邻苯二甲酸酯类标准物质在SCAN模式下的全扫谱图

SIM图：

图8  10ppm 17种邻苯二甲酸酯类标准物质在T-SIM模式下的提取离子扫描谱图

重复性

图9  0.2ppm 17种邻苯二甲酸酯重复测定6次叠加谱图

表5  0.2ppm 17种邻苯二甲酸酯其中

RoHS2.0项目检测的4种邻苯二甲酸酯6次重复性结果

校准曲线

表6  RoHS2.0指令中4种邻苯二甲酸酯标准曲线方程及线性回归系数

结论

GC-9280测定RoHS2.0指令中的多溴联苯（PBB）、多溴二苯醚（PBDE）和4种邻苯二甲酸酯类物质，方法稳定可靠，目标物线性范围良好，灵敏度较高，有很好的重现性，能够对样品进行准确定性定量，为RoHS2.0指令中的有机部分检测提供了可靠的整体解决方案。