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车用PVC材料的化学合规风险分析

一、汽车PVC零部件

1、常用PVC材料的零部件

一辆普通的汽车,一级零部件总成大概有70多个,其中每一个部件总成,少则由几十个零件组成,多则由几百上千的零件组成。PVC材料,作为世界上产量最大的塑料产品之一,因其力学性能、电学性能优良,化学稳定性好,多功能性及价格便宜,被广泛应用于汽车制造业。汽车中常用的PVC零件如下:

总成 零件
内饰件 仪表板、门板、车门内手柄、车门表皮、坐垫、地板隔热垫和踏板垫等
外饰件 保险杠、遮阳板面料、车身保护带和天气带等
功能件 车底涂料,密封剂和绝缘线束等

2、PVC材料配方

 2.1 常规配方

物质 配比 物质 配比
PVC 60-100 稳定剂 0-5
填料 0-20 润滑剂 0-5
增塑剂 0-5 阻燃剂 0-5

 2.2 案例配方

   2.2.1 PVC线皮

物质 配比 物质 配比
PVC 52 钙锌稳定剂 0-2
碳酸钙 20 硬脂酸盐 0-2
邻苯二甲酸二辛酯(DOP) 8-15 丙烯酸脂(ACR) 0-2
硼酸锌 0-4 颜料 0-3

   2.2.2 PVC皮革

物质 配比 物质 配比
PVC 50 硬脂酸铅 0.4
邻苯二甲酸二辛酯(DOP) 17.5 硬脂酸锌 0.1
邻苯二甲酸二丁酯(DBP) 17.5 碳酸钙 10
氯化石蜡 2.5 硬脂酸 0.25
硬脂酸钡 0.5 颜料 1.25

3、PVC材料高风险物质

瑞旭专家结合汽车行业法规指令的要求,对汽车中常用的PVC材料进行分析,总结出该材料可能会涉及的有害物质。

 3.1、普通PVC材料

(1)邻苯二甲酸酯类物质

用途 法规指令 管控要求
增塑剂 REACH (1)高关注物质SVHC,法规要求在零部件中的限值是0.1%。SVHC中邻苯二甲酸酯类物质包含邻苯二甲酸二丁基酯(DBP)、邻苯二甲酸苄基丁酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二(C7-11 支链与直链)烷基酯(DHNUP)、邻苯二甲酸二(C6-8 支链与直链)烷基酯,富C7链(DIHP)、邻苯二甲酸二甲氧乙酯、邻苯二甲酸二异戊酯(DIPP)、邻苯二甲酸正戊基异戊基酯、邻苯二甲酸二戊酯(DPP)、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二(支链与直链)己酯、邻苯二甲酸二(C6-C10)烷基酯或与(癸基,己基,辛基)酯的复合物且邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二环己酯 (DCHP)和邻苯二甲酸二异己酯。
(2)附件XVII 限制物质清单第51项管控物质,要求2020年7月7日之后,以下邻苯,单独使用或任意组合使用,浓度等于或大于塑化材料之0.1%(重量百分比)的物品不得投放市场。以下邻苯包括:邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁基酯(DBP)、邻苯二甲酸苄基丁酯(BBP)和邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)。
GADSL D/P类:在某些应用中需要申报,在某些应用中禁止使用,参考REACH法规。

(2)短链氯化石蜡

用途 法规指令 管控要求
润滑剂阻燃剂 REACH 高关注物质SVHC,法规要求在零部件中的限值是0.1%。
POPs法规

1.作为豁免,生产、投放市场和使用含 SCCPs浓度低于1%的物质或混合物,或浓度低于0.15%的物品是允许的。

2.以下使用应被允许:

  (a)2015年12月4日前已经正在使用的含有SCCPs的采矿业中的传输带和大坝密封胶;

  (b)2012年7月10日前已经正在使用的含有 SCCPs的物品,不包括(a)中所指物品。

3.Article4(2)中第3,4小段适用于以上第2点所涉及的物品。

GADSL P类:法规规定某物质于特定情况禁止使用,或是不可超过法规 所规定限值的物质,参考REACH法规。

(3)镉及镉化合物

用途 法规指令 管控要求

着色剂

稳定剂

REACH (1)高关注物质SVHC,法规要求在零部件中的限值是0.1%。SVHC中镉及镉的化合物包含镉、氧化镉,硫化镉、氯化镉、氟化镉、硫酸镉、硝酸镉、氢氧化镉和碳酸镉。
(2)附件XVII 限制物质清单第23项管控物质,不得用于PVC制造过程中的着色,如其中镉的质量百分含量(以金属计)等于或超过塑料材料的0.01%,则不得投放市场。
GADSL D/P类:在某些应用中需要申报,在某些应用中禁止使用,参考REACH法规。
ELV 镉在零件中的限值是0.01%。

(4)铅及铅化合物

用途 法规指令 管控要求

着色剂

稳定剂

REACH (1)高关注物质SVHC,法规要求在零部件中的限值是0.1%。SVHC中铅和铅的化合物包含砷酸氢铅、铅铬黄(C.I.颜料黄 34)、铬酸铅、2,4,6-三硝基苯二酚铅、砷酸铅、苦味酸铅、迭氮化铅、甲基磺酸铅(II)、碱式碳酸铅、钛酸铅锆、四氧化三铅、碱式硫酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、氧化铅与硫化铅的复合物、C16-C18脂肪酸铅盐、钛酸铅、硝酸铅、碱式乙酸铅、氧化铅、二盐式亚磷酸铅、四乙基铅、双(十八酸基)二氧代三铅、三碱式硫酸铅、氟硼酸铅、硅酸铅、氧化铅与硫酸铅的复合物、醋酸铅(II)和铅。
(2)附件XVII 限制物质清单第63项管控物质,现阶段仅在珠宝首饰和儿童产品中限制,故本材料不属于管控范围。
GADSL D/P类:在某些应用中需要申报,在某些应用中禁止使用,参考REACH法规。
ELV 铅在零部件中的限值是0.1%。

(5)溴系阻燃剂

用途 法规指令 管控要求
阻燃剂 REACH (1)高关注物质SVHC,法规要求在零部件中的限值是0.1%。SVHC中溴系阻燃剂包含十溴联苯醚和六溴环十二烷。

(2)多溴联苯(PBB)为附件XVII限制物质清单第8项管控物质,禁止用于会与皮肤发生接触的纺织类材料中。

(3)八溴联苯醚为附件XVII限制物质清单第45项管控物质,当其在产品中作为阻燃剂且含量大于0.1%时,产品禁止投放市场。

(4)十溴联苯醚为附件XVII限制物质清单第67项的管控物质,禁止将含该物质≥0.1%的物品投放市场。

GADSL D/P类:在某些应用中需要申报,在某些应用中禁止使用,参考REACH法规。
POPs法规

四溴联苯醚、五溴联苯醚、六溴联苯醚、七溴联苯醚和十溴联苯醚的要求:

 1.对于此项目的, Article 4(1)(b)适用含四溴联苯醚浓度等于或低于 10mg/kg(0,001重量%)的物质、混合物、物品,或者含阻燃剂成份部件的物品。

 2.作为豁免,符合以下两条的生产、投放市场和使用是允许的:

  (a)在不违反条款 (b)的情况下,部分或全部由回收料或者由废物再利用获得的材料制成的物品和混合物中四溴联苯醚质量浓度小于 0.1%。

  (b)欧盟议会和理事会指令 2002/95/EC范围内的电子电气产品。

 3.2010年 8月 25日前投入使用的物品组成中允许含有四溴联苯醚。Article 4(2) 的第 3,4小段适用于相对应的物品。

六溴环十二烷的要求:

 1.Article4(1)(b)适用于六溴环十二烷浓度等于或小于100mg/kg(以重量计0.01%)的物质、配制品、物品及物品的阻燃部分,委员会将于2019年3月22日前进行审查。

 2.如已根据(EC)No1907/2006获得相关用途授权,或者已于2014年2月21日前提交了授权申请但是尚未得到授权结果,允许将六溴环十二烷或其配制品用于生产发泡聚苯乙烯,同时允许生产该类用途的六溴环十二烷并可将其投放市场。仅在2019年11月26日之前,或在授权决定指定的截止日前,或根据(EC)No1907/2006撤销六溴环十二烷授权的日期之前(三者取最早日期),允许根据本段要求将六溴环十二烷或其配制品投放市场并投入使用。 豁免截止日期之后六个月内,允许将根据本段豁免生产的含有六溴环十二烷组分的发泡聚苯乙烯物品投放市场并用于建筑。该日期前已投入使用的该类物品可继续使用。

 3.在不影响第二段中所述豁免的前提下,2016年3月22日及此前生产的含有六溴环十二烷组分的发泡聚苯乙烯及挤塑聚苯乙烯物品,允许将其投放市场并用于建筑直至2016年6月22日。

4.2016年3月22日及此前已经投入使用的,含有六溴环十二烷组分的物品,可继续使用和后续投放市场,而第6段不适用。Article4(2)下的第3、4项也适用于该类物品。

 5.若含有六溴环十二烷组分的发泡聚苯乙烯是根据第2段所述豁免而生产的,至第2段所述豁免截止日期前,允许将其投放市场并用于建筑,且第6段适用。该日期前已经投入使用的该类物品可继续使用。

 6.在不影响欧盟关于物质和混合物的分类、包装和标签的其他规定的前提下,若含有六溴环十二烷组分的发泡聚苯乙烯是根据第2段所述豁免而生产的,在其整个生命周期内,应采用标签或其他手段加以识别。

 3.2、PVC皮革

PVC皮革材料除普通PVC材料会涉及的有害物质外,还有以下几种:

  (1)偶氮染料

用途 法规指令 管控要求
着色剂 REACH (1)高关注物质SVHC,法规要求在零部件中的限值是0.1%。SVHC中偶氮染料包含4,4'-二氨基二苯甲烷(MDA)、对氨基偶氮苯、邻氨基偶氮甲苯和偶氮二甲酰胺(ADCA)。
(2)附件XVII 限制物质清单第43项管控物质,限制用于会接触的纺织品及皮革中。
GADSL D/P类:在某些应用中需要申报,在某些应用中禁止使用,参考REACH法规。

  (2)富马酸二甲酯

用途 法规指令 管控要求
着色剂 REACH 附件XVII 限制物质清单第61项管控物质,在物品中含量不得超过0.1mg/kg。
GADSL P类:法规规定某物质于特定情况禁止使用,或是不可超过法规 所规定限值的物质,参考REACH法规。

  (3)有机锡化合物

用途 法规指令 管控要求
稳定剂防霉杀菌剂 REACH (1)高关注物质SVHC,法规要求在零部件中的限值是0.1%。SVHC中有机锡化合物包含氧化双三丁基锡(TBTO)、二丁基二氯化锡(DBTC)、硫代甘醇酸异辛酯二正辛基锡(DOTE)和二丁基双(2,4-戊二酸根合-O,O’)锡。
(2)附件XVII 限制物质清单第20项管控物质,限制在物品中的使用。
GADSL D/P类:在某些应用中需要申报,在某些应用中禁止使用,参考REACH法规。

  (4)磷系阻燃剂

用途 法规指令 管控要求
阻燃剂 REACH (1)高关注物质SVHC,法规要求在零部件中的限值是0.1%。SVHC中磷系阻燃剂包含磷酸三(2-氯乙基)酯和磷酸三(二甲苯)酯。

(2)三吖啶基氧化磷为附件XVII 限制物质清单第7项管控物质,禁止用于会与皮肤发生接触的纺织类材料中。

(3)三(2,3-二溴丙基)磷酸盐为附件XVII 限制物质清单第4项的管控物质,禁止用于会与皮肤发生接触的纺织类材料中。

GADSL D/P类:在某些应用中需要申报,在某些应用中禁止使用,参考REACH法规。
 

二、企业对PVC材料的要求

因PVC材料的高风险性,目前不少企业在制定的企业内部标准中对PVC进行了相关的要求。

企业 要求
索尼 禁止供应商使用PVC
戴尔 禁止供应商使用PVC
飞利浦 正在逐步淘汰PVC在新上市的消费品中的使用
惠普 包装中不得使用PVC
三星 严格管控PVC中有害物质的含量

三、常用PVC替代材料

PVC本身并无毒性,但在材料中添加的增塑剂、稳定剂等这些物质是具有毒性的。虽然PVC材料的价格低,但是随着消费者对环保要求的日益提高,汽车制造商都在寻找替代PVC的环保材料。现如今,市场上主要有以下几种可替代材料:

1、 PPO

最早出来的PVC替代材料,性能好,单价高,但加工性能相对PVC来讲要差,耳机线,连接线等汽车零部件应用的最多。

2、 TPU

环保性高,性能好,但成本较高,一般用在性能要求特殊,档次相对高的汽车零部件上。

3、 TPE

性价比比较适中的PVC替代材料,一般用于低压电线类。

4、 阻燃PE

属于低档次的PVC替代材料,但其硬度很难降低,所以一般用在汽车绝缘电缆和护套上,使用范围局限性比较大。

5、 FEP类氟塑料

氟塑料拥有较高的化学稳定性和耐化学腐蚀性能,耐火、耐高温、阻燃等特性,因此在电线电缆行业有着广泛的应用,但是成本较高。

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