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电缆中的 PVC 和邻苯二甲酸酯:超标的最常见原因

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如果我必须指出近年来电子产品超过 RoHS 限值的一个原因,答案通常是电缆:含有邻苯二甲酸酯增塑剂的 PVC 外壳。由于三个原因同时成为一个热点 — 塑料的大量使用、增塑剂的广泛使用以及由于路线限制而导致许多旧报告未包括在内的一组物质。

本文分析了其机制、应用路线图以及如何控制供应链中的电缆。

1. 为什么电缆是邻苯二甲酸酯热点?

硬 PVC 不能用于电缆护套,因为它太脆。为了保持灵活性,制造商添加了大量的增塑剂 — 有些重量高达百分之几十。最常见和最便宜的增塑剂包括邻苯二甲酸酯,它们被列入限用物质清单中。

三个因素使得风险高于其他材料:

  • 添加比例大:塑化占很大比例,因此均质材料中限用物质的浓度很容易超过限值。
  • 多种类型的电缆:一种产品可以使用来自许多不同供应商的多种类型的电缆。
  • 再生塑料:电缆或再生塑料可能含有来源不明的增塑剂。

2. 相关物质组

物质组 在电缆中的作用 与任何请求相关吗?
限制邻苯二甲酸酯基团(DEHP、BBP、DBP、DIBP) 增塑剂软化 PVC RoHS 限用物质清单,根据产品组路线图应用
溴系阻燃剂 提高电缆护套的耐火性 有些化合物受到限制;涉及的总溴要求无卤
含铅和金属的稳定剂 多年前的 PVC 热稳定性 铅被列入限用物质清单
颜料中的镉 为某些类型的电缆盖上色 镉有更严格的限值

需要注意的是:电缆是同一材料中多组物质相遇的地方。因此,在检测电缆时,最好检测邻苯二甲酸酯、阻燃剂和重金属 — 而不仅仅是其中一组。

试验台上的电子电缆和电缆护套片
电缆护套中含有较大比例的增塑剂,因此限用物质的浓度很容易超过限值。

3. 邻苯二甲酸酯类应用路线图

产品组 何时应用邻苯二甲酸酯基团 注意事实
大多数电气和电子设备 霉菌一词通常适用于限用物质清单 在这一里程碑之前的许多较旧的报告并不包括邻苯二甲酸酯组
医疗设备及监控设备 稍后根据单独的路线图申请 收到旧报告时,有必要按产品组检查正确的里程碑
体外诊断医疗设备 分组有单独的行程 应与客户确认具体的应用里程碑

实际后果:许多 RoHS 检测报告早于邻苯二甲酸酯应用里程碑,尽管它们在时间意义上仍然“及时”。企业需要检查报告的内容是否包含这组物质,而不仅仅是发布日期。

4. 如何控制供应链中的电缆

  1. 通过详细代码制作电缆清单:包括单独购买的电缆和购买模块中预安装的电缆。
  2. 需要每种类型的电缆盖的材料声明,明确注明增塑剂组别和防火组别。
  3. 选取确认按邻苯二甲酸酯基团质谱法测定,第一批,定期。
  4. 控制再生塑料:如果电缆护套使用再生塑料,则将其纳入高风险组,并控制每批次原材料。
  5. 材料内部标签符合:帮助仓库和工厂避免混合未经确认的材料。
切割电缆护套样品,准备在实验室进行塑化组分析
电缆护套检查应包括增塑剂组、防火组和重金属。

5. 替代材料的选择和权衡

选择 优点 需要评估权衡
增塑 PVC 不属于限制组 保持了 PVC 的常见特性 必须验证替代塑化不受限制且批次稳定
无卤素材料,例如聚氨酯或热塑性塑料 燃烧时不产生卤素基团 成本较高,需要重新评估耐火性和耐久性
交联绝缘材料 电气性能良好,常用于电力电缆 灵活性和弯曲半径可能会有所不同

需要避免的是仅仅为了达到一个标准而改变材料,然后破坏另一个标准。对于电缆,通常必须同时权衡三个标准:防火安全、机械耐用性和电气性能。

技术表中比较了不同材料的电缆卷筒的性能
改变电缆护套材料需要权衡所有三个标准:耐火性、耐用性和电气性能。

6. 常见问题

邻苯二甲酸酯采用里程碑之前的 RoHS 报告仍然有效吗?

形式上它可能存在,但就含量而言,除非经过检测,否则它不包括邻苯二甲酸酯基团。需要选取补充这组物质,尤其是使用大量 PVC 的产品。

替代增塑剂是否受到 RoHS 限制?

可能不在限制清单中,但仍需根据 REACH 等其他要求以及客户自身要求进行检查。

随模块一起购买的线缆是否需要单独检测?

是的。这是包含在最终产品中的材料,因此即使是由模块供应商购买的,也在评估范围内。应索取整个电缆部分的材料数据。

如果仅一小部分电缆超过限值怎么办?

该限值适用于每种均质材料,无论长度或质量如何。所以还是得处理一下。

有没有办法在工厂快速检测邻苯二甲酸酯?

由于邻苯二甲酸酯是有机化合物,因此没有可靠的手持式筛选方法。控制主要基于材料声明和使用质谱方法的定期检测。

7. 结论

电缆是邻苯二甲酸酯的热点,因为 PVC 护套中含有很大比例的增塑剂,而这组物质仅按路线应用,因此许多较旧的报告并未包含它。良好的电缆控制可以消除最常见的过冲原因之一。

要做三件事:检查旧报告的内容,看是否有邻苯二甲酸酯基团;需要根据详细代码声明电缆覆盖层;并在改用替代电缆护套材料时评估所有三个标准。

参考资料

  • 指令 2011/65/EU 及其修正案 (RoHS),包括授权添加邻苯二甲酸酯组的指令。
  • IEC 62321-8 — 通过质谱法测定聚合物材料中的邻苯二甲酸酯基团。
  • 法规 (EC) 1907/2006 (REACH) — 与增塑剂和塑料材料相关的限制。

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