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PFAS丨一文了解欧盟法规对全氟烷基化学物质的管控要求及汽车上的应用
来源:汽车质量家 | 作者:沐睿科技 | 发布时间:2025-03-03 | 22 次浏览 | 分享到:
PFAS丨一文了解欧盟法规对全氟烷基化学物质的管控要求及汽车上的应用

PFAS(Per-and polyfluoroalkyl substances)即全氟和多氟烷基物质,是一类人工合成的化学品,至少含有一个全氟化甲基(CF3或亚甲基CF2碳原子(不含任何H/Cl/Br/I)的任何物质。PFAS包括数百种化合物,其中包括常见的全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛基磺酰氟(PFOSF)、全氟辛基磺酰胺(PFOSA)、全氟辛基磺胺(PFSA)、全氟壬酸(PFNA)、全氟癸酸(PFDA)、全氟庚酸(PFHxA)等。

它们在许多工业和消费品中被广泛使用,因为它们具有耐热、耐腐蚀、防水和防油性能。PFAS的一些主要行业部门包括航空航天和国防、汽车、航空、纺织、皮革和服装、建筑和家用产品、电子、消防、食品加工和医疗用品。

PFAS因其持久性和生物累积性质而引起了环境和健康方面的担忧。PFAS被称为“永远的化学物质因为它们中的碳氟键极其稳定,可以在自然环境中保持数千年而不分解,从而造成环境污染。不容易分解,在环境中长时间存在,可以通过水、土壤和空气传播,并可能在人体内累积。些研究表明,长期暴露于高水平的PFAS可能与一些健康问题有关,例如免疫系统影响、肝脏损伤和某些癌症的风险增加。

欧盟REACH法规附录17和SVHC、以及POP法规均对部分含氟物质有管控:

PFAS在汽车上的应用:

1.动力蓄电池:在现代锂离子电池中,PFAS主要有两种应用为PVDF(聚偏二氟乙烯)被用作涂覆金属氧化物阴极的粘结剂;电解液中的含氟有机添加剂,用于提高电池寿命。例如,氟苯和氟乙烯碳酸酯(FEC)形成一个保护层,防止阳极中的材料与电解质反应。

2.燃料电池:PFAS在燃料电池中有很多应用。它们存在于:聚合物电解质膜(PEM)、电极、气体扩散层、气体、水和空气通道密封剂、冷却剂回路、在燃料电池中使用的物质必须在化学、机械和热稳定性方面非常稳定,因此由聚四氟乙烯(PTFE)、FEP或氟弹性体(氟橡胶、FKM)制成。

3.密封件和软管:含氟聚合物,弹性体和热塑性塑料(FKM、FFKM、FVMQ、F-TPV、ETFE和PTFE),在密封和运输各种汽车流体中应用广泛。典型应用包括冷却系统中的密封件和垫圈,冷却液软管,以及动力总成外围设备中的部件。

4.电子设备:在电力电子领域,PFAS应用于:隔膜、密封件和外壳涂层、液晶和半导体的生产。对于半导体,PFAS用于中央光刻工艺,但PFAS不会出现在最终产品中、安全关键型传感器应用中接触系统中的油、这对于电动汽车应用和自动联网驾驶来说是必不可少的、PFAS也广泛应用于电动汽车的其他电子设备中。

5.润滑油和润滑脂:典型的物质是聚四氟乙烯和PFPE,常见应用包括:PFAS润滑脂用于电连接器,以限制镀金的厚度、由于缺乏气味和低蒸发速率,用于空气流动的部件、用于安全关键的制动系、插入电接点。

6.汽车安全系统:安全气囊的充气机、安全关键系统中的传感器、制动系统。

7.工业纺织品及膜:车辆中的技术纺织品需要具有抗油、水和污垢、高化学稳定性、高耐热性和高抗紫外线的表面,这些主要用于非织造布和膜、燃料电池和电池、气体过滤膜(HVAC)。


PFAS在纺织品的应用:

PFAS在纺织品中的应用使得织物能够在面对水、油和污渍时表现出色。例如,户外运动服装、防护服、家居用品如沙发套和地毯,以及工业用途的材料(如工业滤料)等,经常会采用PFAS处理以提高其功能性能。

纺织品可以通过涂层方法,将含有PFAS的化学涂层施加在织物表面。这种处理方式能够有效提高织物的防水性和耐污性,使其更易于清洁和保持干燥。

PFAS也可以通过浸渍处理加入到纺织品的纤维内部,从而在整个织物中分布。这种方法同样能够增强织物的防水性和耐污性,但相较于涂层处理,浸渍处理更多地改善了织物的整体性能而非表面特性。


PFAS在电镀行业的应用:

电镀是全氟和多氟烷基物质(PFASs)污染的主要来源之一。主要用作表面活性剂、润湿剂或防腐蚀剂等。它们可以帮助改善电镀过程的效率和均匀性,同时提高镀层的耐腐蚀性。半导体制造所需的冷却剂(电子级氟化液即氟油)也属于PFAS产品,因为其具有无色、无味、低粘度、不导电、不易燃、无腐蚀性、高安全性,拥有非常稳定的物理和化学性质,因此被广泛用于半导体蚀刻设备、离子注入设备、化学气相沉积(CVD)设备的恒温冷却。


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