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什么是 PFAS?世伟洛克产品中的 PFAS 解读

世伟洛克产品中的 PFAS 解读

世伟洛克产品中关于 PFAS 的专业见解:理性选材,明智决策

作者:世伟洛克首席材料工程师 Marcy McQuary

如果您一直关注工业材料或环保法规相关新闻,想必已愈发频繁地听到“PFAS”这一术语。但 PFAS 究竟是什么?为何它会引发如此广泛的关注?作为世伟洛克的首席材料工程师,我将为您揭开 PFAS 的神秘面纱,阐释其在我们产品中的作用,并指导您为自身应用场景做出明智的选材决策。

什么是 PFAS?其为何至关重要?

问:什么是 PFAS?其为何至关重要?  PFAS 是“全氟和多氟烷基物质”的英文缩写。这是一个包含数千种含氟元素物质的庞大家族。氟元素的独特特性(即原子半径小、电负性极强),使其能够形成气体、化学品、聚合物等各类物质,且这些物质具备优异特性。这些特性包括优异的稳定性、极强的耐热与耐化学腐蚀性、疏水性、疏油性以及低摩擦性,使含氟物质得以在众多领域中广泛应用。含氟物质几乎应用于所有行业,包括电子、半导体、纺织、服装、汽车、航空航天、国防、消防泡沫、石油与天然气、建筑、食品包装、医疗、制药、能源以及废弃物处理行业。

为何 PFAS 会受到严格审查?

部分含氟化学品已被证实与健康危害相关部分含氟化学品,如全氟辛酸 (PFOA)、全氟辛烷磺酸 (PFOS)、全氟己烷磺酸 (PFHxS)、全氟壬酸 (PFNA)、六氟环氧丙烷二聚酸 (HFPO-DA),因其具有毒性或生物累积性,已被证实与健康危害相关。全球范围内已发现多处受污染场地。这些受污染场地主要分布在工业和废弃物处理场所附近,或是使用含 PFOS 消防泡沫的军事基地及机场周边。如今,在几乎所有工业发达国家,上述特定化学品已被禁用,或在饮用水中受到严格限制。尽管这类特定化学品已被禁用或限制使用,但市场仍担忧,类似的新型含氟化学品被合成后,同样可能带来健康风险。

PFAS 是否还存在其他相关问题?

是的。由于含氟物质性质稳定(即不易分解),外界担忧其会在环境中不断累积。这也是含氟物质有时被称作“永久化学品”的原因。目前,研究人员正探索创新分解方法,包括利用微生物和酶的生物降解法、光催化技术及其他前沿技术,旨在找到安全、可持续且经济高效的解决方案,应对这一问题。

实验室中的材料工程师负责任制造

除开展含氟物质的生命周期末端管理外,欧洲所有主流含氟物质制造商(包括 AGC Chemicals、Arkema、The Chemours Company LLC、Daikin、Syensqo SA、W. L. Gore & Associates  等)均自愿承诺参与一项负责任制造计划,目标是到 2030 年底,将非聚合型含氟物质的大气排放占比降至 0.003%、水体排放占比降至 0.0006%。得益于聚合助剂技术的创新升级,这些制造商已顺利达成首轮减排里程碑,将相关物质的大气排放占比控制在 0.009%、水体排放占比控制在 0.001%。如需深入了解这项负责任制造承诺的更多详情,可访问欧洲塑料协会含氟聚合物产品小组的官方网站 (https://fluoropolymers.eu/)。

美国化学理事会也牵头成立了高性能含氟聚合物合作伙伴关系组织 (PFP),该组织的使命是倡导含氟聚合物的负责任生产、使用与管理,同时推动建立基于科学和风险的合理监管体系。PFP 的成员包括 3M、AGC Inc.、The Chemours Company LLC、Daikin America, Inc.、Groupe SEB、Gujarat Fluorochemicals Limited、Honeywell、MilliporeSigma、Shamrock Technologies、Sherwin-Williams、Syensqo、T-Lon Products Inc.、Teadit, W.L. Gore & Associates 以及 Zeus Company Inc. 等。PFP 的官网website (https://fluoropolymerpartnership.com/) 刊载了海量含氟聚合物相关资讯,涵盖其社会经济价值、应用领域以及安全与监管规范等方面。

含氟物质的使用是否始终必不可少?

并非如此。尽管含氟物质性能优异,但需区分必要用途与非必要用途。在诸多高要求应用场景中,尤其是需要耐高温、耐强腐蚀性化学品的场景,目前尚无合适的替代方案。对于无需依赖含氟物质独特性能的非关键(非必要)应用场景,则可考虑选用替代材料。目前,滑雪板蜡、烘焙纸等非必要用途已开始采用替代材料。

世伟洛克产品中的 PFAS - 您需要了解的内容

灯泡图标世伟洛克在产品中未使用任何当前已禁用或受限的含氟化学品(全氟辛酸 (PFOA)、全氟辛烷磺酸 (PFOS)、全氟己烷磺酸 (PFHxS)、全氟壬酸 (PFNA)、六氟环氧丙烷二聚酸 (HFPO-DA))。含氟聚合物与含氟化学品截然不同。 科学依据表明,含氟聚合物无毒、不迁移、无生物可利用性。在关乎人员与环境安全、或对系统性能要求严苛的高难度工业应用中,含氟聚合物是不可或缺的材料。为满足此类需求,世伟洛克多款产品的软密封件和阀座均采用含氟聚合物,使其具备优异的耐高温和耐化学腐蚀性能。对于处于严苛工况环境的客户系统而言,这些特性对保障安全与性能至关重要。

观看 Marcy 解读世伟洛克产品中的 PFAS 相关问题

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Matt Ferraro(产品经理):
您是否曾好奇 PFAS 是什么、哪些产品会含有这类物质?欢迎收看本期Ask Swagelok 视频。 我是产品经理 Matt Ferraro,身旁的是世伟洛克首席材料工程师 Marcy McQuary。

Marcy,最近“PFAS”这个词被频繁提及。它到底指什么?

Marcy McQuary(首席材料工程师):
PFAS 是全氟和多氟烷基物质的英文缩写。简单来说,它指代数千 种含氟元素的化学品。需要重点明确的是,这类含氟化学品中,仅有约 10% 用于商业用途。

Matt:
那引发各项监管审查的 PFAS 相关担忧,主要源于什么?

Marcy:
有少数低分子量含氟化学品,已被证实与健康危害相关。 这类物质目前已受到严格监管。它们与世伟洛克 产品中使用的材料 - 尤其是高分子量含氟聚合物,有着本质区别。这类高分子量 材料被发现与健康危害存在关联。

不过,另一项担忧是,这类物质难以降解。它们常被称作 “持久性物质”, 这也是围绕 PFAS 展开的更广泛讨论的一部分。

Matt:
您能再详细说明一下吗?世伟洛克产品中使用的是哪类 PFAS?

Marcy:
含氟聚合物是我们软密封件和阀座的核心材料。它们实现耐高温、强耐化学 腐蚀性能,这对众多客户的应用场景至关重要。重要的是,我们使用 受严格监管的低分子量 PFAS。我们仅采用 未被证实与健康危害相关的高分子量含氟聚合物。

Matt:
这一点令人安心。世伟洛克是否提供不含 PFAS 的产品?

Marcy:
是的。我们有相应方案。针对需要耐高温、强耐化学腐蚀性能的客户, 我们提供采用 FKM、FFKM、PTFE、PCTFE 等材料制成的软密封件和阀座。这些材料可满足 所需性能要求。

针对系统无需耐高温、也无需适配强腐蚀性介质的客户,我们同样提供 不含含氟聚合物的替代款软密封件和阀座材料。

Matt:
含氟聚合物制造商针对这些担忧,采取了哪些应对措施?

Marcy:
所有主流含氟化学品制造商均承诺践行负责任制造规范,包括 执行严格的排放控制标准。他们为此投入了大量资源进行改进。不少企业还在逐步 剔除产品中的含氟表面活性剂,以此消除与 健康危害相关的 PFAS 品类。

Matt:
如果客户对世伟洛克产品中的 PFAS 存在疑问或担忧,应该如何处理?

Marcy:
他们可以联系当地的世伟洛克销售与服务中心。他们会协助客户了解 产品中所使用的含 PFAS 材料,并为其 应用场景推荐合适的材料方案。客户也可以访问 swagelok.com,查找 距离最近的销售与服务中心。

Matt:
Marcy,非常感谢您的分享与专业解答。

Marcy:
不客气,Matt。

Matt:
也感谢大家收看本期的Ask Swagelok


为希望采用 PFAS 替代方案的客户提供的选择

PFAS 替代方案选项我们理解,部分客户更倾向于使用不含 PFAS 的产品,尤其是在其系统无需耐高温、也无需强耐化学腐蚀性能的场景下。世伟洛克可提供不含 PFAS的软阀座和密封件替代材料。非氟化类弹性体材料包括:丁腈橡胶 (Buna‑N)、乙丙橡胶 (EPR、EPDM)、氯丁橡胶 (Neoprene) 及硅橡胶。常见的无氟阀座材料包括:PEEK、聚酰亚胺和 UHMWPE。 对于系统介质腐蚀性较低、温度要求适中的世伟洛克客户,上述方案均可满足使用需求。如需了解更多不含 PFAS 的世伟洛克产品选型及示例,敬请查阅世伟洛克 PFAS 快速参考指南

世伟洛克产品中使用了哪些含氟聚合物?

FKM、FFKM、PTFE、PFA 及 PCTFE 等含氟聚合物,是保障世伟洛克产品性能的核心材料。这类材料是世伟洛克多款产品的标准阀座和密封件材料,可承受高达 400 °F (204 °C) 的额定工作温度。若不使用此类材料,产品的耐高温额定值几乎会降低一半。这些含氟聚合物还具备优异的耐化学腐蚀性,可抵御多种强腐蚀性化学品,包括盐酸、硝酸等酸类,甲苯、苯等溶剂,以及其他非氟化材料无法耐受的多种强腐蚀性化学品。对于有此类性能需求的客户而言,含氟聚合物通常是理想选择,有时更是唯一选择。

世伟洛克如何协助您甄选合适的产品

为实际应用场景挑选适配产品较为复杂,尤其需要综合考量耐化学腐蚀性、额定温度、监管要求等因素时。而这正是世伟洛克的专业优势所在。我们的材料工程师与产品专家团队,将为您详解产品中所使用的 PFAS 材料,并协助您选定安全、高效的适配解决方案。

若您对世伟洛克产品中的 PFAS 存有疑问或顾虑,欢迎联系当地的世伟洛克销售与服务中心。 我们的专家团队可协助您进行产品选择,帮助您充分掌握信息,从而自信做出决策。

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