全氟和多氟烷基物质 (PFAS) 是一个由数千种合成化学品组成的大家族,在整个社会中广泛使用并在环境中发现。它们都含有碳-氟键,这是有机化学中最强的化学键之一。 这意味着它们在使用时以及在环境中都能抵抗降解。 大多数 PFAS 也很容易在远离其释放源的环境中运输。经常观察到 PFAS 会污染地下水、地表水和土壤。 清理受污染的场地在技术上既困难又昂贵。 如果继续释放,它们将继续在环境、饮用水和食物中积累。
常见用途:
PFAS被广泛使用,因为它们具有独特的理想特性。 例如,它们在高温下是稳定的。
它们中的许多还具有表面活性剂特性和功能,例如,作为防水和防油剂。使用 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在汽车领域的主要应用有:
动力蓄电池:
在现代锂离子电池中,PFAS主要有两种应用:
1.PVDF(聚偏二氟乙烯)被用作涂覆金属氧化物阴极的粘结剂
2.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
燃料电池:
PFAS在燃料电池中有很多应用。它们存在于:
1.聚合物电解质膜(PEM)
2.电极
3.气体扩散层
4.气体、水和空气通道密封剂
5.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
电子设备:
在电力电子领域,PFAS应用于:
1.隔膜
2.密封件和外壳涂层
3.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。
4.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。
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
1.燃料电池和电池
2.气体过滤膜(HVAC)
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。
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:
1.PFAS润滑脂用于电连接器,以限制镀金的厚度
2.由于缺乏气味和低蒸发速率,用于空气流动的部件
3.用于安全关键的制动系统
4.插入电接点
汽车安全系统:
1.安全气囊的充气机
2.安全关键系统中的传感器
3.制动系统
2023年2月7日,欧洲化学品管理局(ECHA)公布了一份限制提案,提出限制生产和使用全氟烷基和多氟烷基化合物(per-and polyfluoroalkyl substancess,以下简称“PFAS”)。该提案由丹麦、德国、荷兰、挪威、瑞典五国共同编制提交,旨在减少环境中的PFAS排放。据ECHA官方网站公开的详细消息,纳入此次提案限制的PFAS物质将超过10000种,其中包括汽车空调用氢氟碳化物(HFCs)和氢氟烯烃(HFOs)制冷剂。若提案通过,将对国内外相关行业产生巨大影响。
PFAS的管控日趋严格:
2009年,全氟辛烷磺酸及其衍生物(PFOS)已被纳入POPs逐步淘汰PFOS的使用,全氟辛烷磺酸在欧盟被限制已超过10年;
2020年7月,全氟辛酸(PFOA)及其衍生物被POPs限用,根据法规规定,禁止生产销售和使用含有PFOA及其衍生物的物质、配置品或物品,豁免除外;
2021年8月,全氟羧酸类物质(C9-14 PFCAs)被正式列入REACH附录17清单,要求在2023年2月25日之后不得生产销售和使用含有全氟羧酸类物质的物质、配置品或物品,豁免除外;
2022年1月,ECHA提交了关于在欧盟范围内限制消防泡沫中使用PFAS的提议;
2022年6月,POPs决定将全氟己烷磺酸(PFHxS)及其衍生物纳入条约,预计将于2023年底正式生效;
2023年1月,全氟庚酸及其盐类被列入SVHC管控,此外PFOA、全氟羧酸、PFHxS、HFPO-DA等PFAS此前已被列入REACH法规SVHC清单;
2023年2月,丹麦、德国、荷兰、挪威、瑞典五国向ECHA提交限制生产和使用全氟烷基和多氟烷基化合物,纳入此次提案限制的PFAS物质将超过10000种;
2023年2月,ECHA的风险评估(RAC)和社会经济分析(SEAC)科学委员会将在会议上检查该提案是否符合REACH的法律要求,如果符合,委员会将开始对该提案进行科学评估,3月22日开始为期6个月的公开咨询;
除上述管控和限制提案,欧盟还在食品、分类、标签和包装、饮用水等其他领域对PFAS管控。
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