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　　前言:

　　隨著世界各國(guó)對(duì)LED（詞條“LED”由行業(yè)大百科提供）照明行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重視及對(duì)環(huán)保要求的不斷提升，保護(hù)環(huán)境，滿足人們對(duì)照明質(zhì)量越來(lái)越高的要求逐漸成為綠色照明的宗旨。由于LED等節(jié)能光源具有節(jié)能、減排和環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，在能源緊缺情況下，LED產(chǎn)業(yè)在世界各國(guó)得到大力推廣。我國(guó)作為L(zhǎng)ED產(chǎn)品使用及出口大國(guó)，隨著各類新型節(jié)能電光源的問(wèn)世，其生產(chǎn)和使用過(guò)程中所帶來(lái)的有害物質(zhì)對(duì)產(chǎn)品及環(huán)境的影響或污染也應(yīng)引起我們的重視。

　　1. 有機(jī)硅材料簡(jiǎn)介

　　有機(jī)硅材料是分子結(jié)構(gòu)中含有硅元素的有機(jī)高分子合成材料，其中以硅氧鍵(-Si-O-Si-)獨(dú)特結(jié)構(gòu)為骨架組成的聚硅氧烷是有機(jī)硅化合物中占比最大、應(yīng)用最廣的一種，其兼?zhèn)錈o(wú)機(jī)和有機(jī)材料雙重性能;具有耐候性、耐氧化性及耐溫性等性能，并且在電氣絕緣、耐輻射、耐鹽霧、生理惰性、阻燃（詞條“阻燃”由行業(yè)大百科提供）、低表面張力（詞條“表面張力”由行業(yè)大百科提供）和低表面能等方面性能優(yōu)良。由于具有上述一系列的優(yōu)異性能，使其廣泛應(yīng)用在航空航天等軍事方面、電子電氣、化工輕工、建筑行業(yè)、食品、軌道交通、機(jī)械制造、醫(yī)療及農(nóng)業(yè)等各個(gè)行業(yè)。

　　2. 有機(jī)硅材料在LED球泡燈中的應(yīng)用

　　在LED照明行業(yè)，由于有機(jī)硅材料具有其他材料難以替代的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)外著名的膠黏劑生產(chǎn)企業(yè)如道康寧、白云化工等等都在大力的研發(fā)此類產(chǎn)品。有機(jī)硅材料在LED球泡燈中的應(yīng)用點(diǎn)主要為：LED芯片封裝、導(dǎo)熱界面材料、泡殼粘接密封、電源導(dǎo)熱灌封及線路板防水披覆等，下圖1為L(zhǎng)ED照明行業(yè)用有機(jī)硅材料應(yīng)用點(diǎn)說(shuō)明。

圖1：LED球泡燈用有機(jī)硅材料解剖圖

　　3. 有害物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)

　　有害物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)見表1：有害物質(zhì)法規(guī)綜述。

表1：有害物質(zhì)法規(guī)綜述

　　4. 有害物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)應(yīng)對(duì)策略

　　4.1 成立專門的有害物質(zhì)供應(yīng)鏈管理團(tuán)隊(duì)

　　為有效應(yīng)對(duì)客戶層出不窮的有害物質(zhì)管控要求以及各國(guó)法規(guī)的不斷更新，企業(yè)內(nèi)部應(yīng)成立一個(gè)涵蓋原料、制程、交付及交付后行為等整個(gè)生命周期的管理團(tuán)隊(duì)，通過(guò)對(duì)各國(guó)有害物質(zhì)法規(guī)及客戶有害物質(zhì)要求的解讀及后期跟蹤落實(shí)，對(duì)企業(yè)整個(gè)供應(yīng)鏈進(jìn)行宣貫，并將相關(guān)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)及客戶要求轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)部控制標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)整個(gè)供應(yīng)鏈有害物質(zhì)管理。

　　4.2 建立有害物質(zhì)管控體系

　　伴隨著世界各國(guó)對(duì)有害物質(zhì)研究的逐步深入，目前通過(guò)分析匯總，有害物質(zhì)種類越來(lái)越多，且越來(lái)越復(fù)雜，單純靠終端產(chǎn)品的管控將變得力不從心，有必要建立一個(gè)完善的體系從制度上管控整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中有害物質(zhì)的使用。目前，國(guó)內(nèi)外著名的膠黏劑生產(chǎn)企業(yè)如道康寧、白云化工等等已經(jīng)完善有害物質(zhì)管理體系(QC080000)，并通過(guò)國(guó)外著名認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證，確保有效的應(yīng)對(duì)層出不窮的有害物質(zhì)法規(guī)，其有害物質(zhì)管控體系流程建立步驟如下：

　　1) 建立企業(yè)內(nèi)部有害物質(zhì)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)

　　充分理解現(xiàn)有有害物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)的要求，吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合企業(yè)自身發(fā)展水平及使用的有害物質(zhì)管控制度，制定適合本企業(yè)的有害物質(zhì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[3]。

　　2) 確保有害物質(zhì)過(guò)程管理

　　在本企業(yè)內(nèi)，制定原料-過(guò)程-交付-交付后活動(dòng)整個(gè)生命周期內(nèi)的相關(guān)過(guò)程控制文件或技術(shù)規(guī)范。

　　3) 前置有害物質(zhì)管理觀念(供方管理)

　　一個(gè)企業(yè)除了做好供應(yīng)鏈管理，有害物質(zhì)管理觀念前置顯得尤為重要。針對(duì)終端客戶或產(chǎn)業(yè)鏈下游客戶有害物質(zhì)要求或各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)要求，將其要求及時(shí)有效的傳達(dá)到供方或供方的供方，這樣可以有效的減少整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈有害物質(zhì)使用的風(fēng)險(xiǎn)，并且可適當(dāng)減少各個(gè)企業(yè)的有害物質(zhì)管理成本，并且降低危害環(huán)境或者人類健康的風(fēng)險(xiǎn)。

　　4) 內(nèi)部固化管理流程和制度

　　4.3 實(shí)現(xiàn)內(nèi)部技術(shù)創(chuàng)新

　　在滿足LED照明行業(yè)產(chǎn)品性能要求的基礎(chǔ)上，建立綠色供應(yīng)鏈，以終端客戶及法規(guī)要求為設(shè)計(jì)輸入。環(huán)保原料的使用可能導(dǎo)致產(chǎn)品成本的上升，公司應(yīng)綜合考慮產(chǎn)品成本及其對(duì)下游產(chǎn)業(yè)鏈乃至整個(gè)環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部技術(shù)創(chuàng)新，為保證整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的綠色環(huán)保貢獻(xiàn)自己的一份力量。

　　5. 有害物質(zhì)對(duì)LED照明行業(yè)的影響

　　如果LED照明行業(yè)用有機(jī)硅材料不進(jìn)行有害物質(zhì)管控，受到重金屬鉛、S、鹵素及REACH等法規(guī)限制的有機(jī)污染物污染，這些污染物將會(huì)污染環(huán)境、危害人類健康，且部分含有的元素可能影響產(chǎn)品的性能，從而會(huì)對(duì)LED照明行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生下述各類不利影響。

　　5.1 出口貿(mào)易壁壘

　　國(guó)際市場(chǎng)不斷提高的技術(shù)壁壘給中國(guó)照明產(chǎn)品出口帶來(lái)較大的負(fù)面影響。例如，歐盟《關(guān)于在電子電氣設(shè)備（詞條“設(shè)備”由行業(yè)大百科提供）中限制使用某些有害物質(zhì)的指令》(RoHS指令)及REACH法規(guī)等相繼實(shí)施及不斷更新，POPs相關(guān)法規(guī)的實(shí)施等導(dǎo)致我國(guó)出口的照明產(chǎn)品一旦被發(fā)現(xiàn)有害物質(zhì)超標(biāo)，出口企業(yè)將面臨歐盟較高的出口貿(mào)易壁壘。

　　“一路一帶”的戰(zhàn)略實(shí)施為我國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇的同時(shí)，一些沿線國(guó)家對(duì)我國(guó)產(chǎn)品設(shè)置的貿(mào)易壁壘通報(bào)量(以下簡(jiǎn)稱TBT)也在不斷增加，歐盟通報(bào)是在繼反傾銷和技術(shù)壁壘之后已逐步演變成為技術(shù)貿(mào)易壁壘的新生武器。近幾年各大分析報(bào)告顯示，歐盟各季度通報(bào)的中國(guó)制造的不合格產(chǎn)品數(shù)量始終高居 RAPEX 系統(tǒng)通報(bào)的榜首。歐盟28個(gè)成員國(guó)和 3個(gè)經(jīng)濟(jì)區(qū)國(guó)家，如此關(guān)注中國(guó)制造：一方面反映出中國(guó)制造的消費(fèi)產(chǎn)品在歐洲市場(chǎng)擁有很高的市場(chǎng)占有率;另一方面也折射出中國(guó)消費(fèi)品生產(chǎn)企業(yè)對(duì)歐盟相關(guān)的產(chǎn)品法規(guī)/標(biāo)準(zhǔn)了解不足。

　　5.2 鍍銀層硫化

　　硫化原理：是由于環(huán)境中的硫(S2ˉ)元素通過(guò)滲透進(jìn)入 LED 支架內(nèi)部，在一定溫、濕度條件下(熱量促使分子運(yùn)動(dòng)加劇)，-2價(jià)的硫與+1價(jià)的銀發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成黑色 Ag2S的過(guò)程。

硫化反應(yīng)方程式：Ag2S <=>2Ag++ S2-

　　LED硫化后果：LED光源出現(xiàn)硫化反應(yīng)后，產(chǎn)品功能區(qū)會(huì)黑化，光通量會(huì)逐漸下降，色溫出現(xiàn)明顯漂移;硫化后的硫化銀隨溫度升高導(dǎo)電率增加，在后續(xù)使用時(shí)，容易出現(xiàn)漏電現(xiàn)象;如果硫化后果較嚴(yán)重，可能導(dǎo)致銀層完全被腐蝕，致使銅層暴露。由于其部分焊點(diǎn)附著在銀層表面，當(dāng)產(chǎn)品功能區(qū)銀層被完全硫化腐蝕后，金球?qū)��?huì)脫落（詞條“脫落”由行業(yè)大百科提供），從而出現(xiàn)死燈。

　　5.3 新結(jié)構(gòu)的LED芯片與光源物料的不匹配

　　新結(jié)構(gòu)的LED芯片電極中有一層鋁，其作用為在電極中形成一層反射鏡以提高芯片出光效率，其次可在一定程度上減少蒸鍍電極時(shí)黃金的使用量從而降低成本。但鋁是一種比較活潑的金屬，在空氣中容易失去電子而形成氧化膜，一旦封裝廠來(lái)料管控不嚴(yán)，使用含氯超標(biāo)的膠水，其中活性氯或無(wú)機(jī)氯就極易吸附在鋁氧化膜上并取代氧化膜中的氧，從而導(dǎo)致其發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，影響光電性能的穩(wěn)定性，嚴(yán)重出現(xiàn)死燈情況。LED芯片電極中的鋁反射層與膠水中的氯發(fā)生反應(yīng)的方程式如下：

Al3+ + 3Cl- AlCl3

　　6. 總結(jié)

　　有害物質(zhì)的管控控制照明行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不斷革新，而有機(jī)硅材料作為L(zhǎng)ED照明行業(yè)產(chǎn)品的組成部分，對(duì)其有害物質(zhì)控制勢(shì)在必行。許多企業(yè)已經(jīng)積極采取措施，從生產(chǎn)工藝、設(shè)備、原材料等多方面入手，減少或禁止汞、鉛等重金屬、鹵素、硫及有機(jī)污染物等有害物質(zhì)的使用，從而助力整個(gè)LED照明行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]謝容浩，有機(jī)硅材料的發(fā)展與應(yīng)用，廣東建材，2007(11)：220～221.

　　[2]陳思斌，淺談?dòng)袡C(jī)硅材料在LED球泡燈中的應(yīng)用，中國(guó)照明電器，2013(11)：22～24.

　　[3]龍?zhí)K華，有害物質(zhì)法規(guī)綜述及其應(yīng)對(duì)策略研究，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化論壇，2013.

　　[4]陳思斌，LED球泡燈外殼粘接用有機(jī)硅密封膠防硫問(wèn)題的分析與探討[J]，廣東化工，2013,40(11)：92～93.

作者：譚月敏，陳思斌，徐健明