Les PFAS dans l’électronique

Des smartphones que vous utilisez quotidiennement à la veste imperméable que vous portez les jours de pluie, les substances per- et poly-fluoroalkyles (PFAS) sont présentes dans de nombreux appareils électroniques de tous les jours. Cependant, ces substances présentent des risques importants pour la santé et l’environnement, et leur utilisation est restreinte par des réglementations environnementales. Découvrez donc les risques associés à ces substances dangereuses dans l’électronique et les moyens pratiques de réduire votre exposition.

Introduction des PFAS dans les produits

Il existe actuellement des obligations de déclaration pour certains PFAS dans des juridictions telles que l’Union européenne, le Canada et les États-Unis, notamment dans le cadre de la réglementation TSCA-PFAS.

Des restrictions s’appliquent également dans l’Union européenne, au Canada et dans certains États américains.

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Comment vérifier la présence de PFAS dans les appareils électroniques ?

Auditez votre chaîne d’approvisionnement. Analysez la présence de PFAS et/ou de fluor dans vos produits. Vous pouvez le faire à l’aide de certificats de conformité, de rapports d’essais, de déclarations de matériaux et/ou de fiches de données de sécurité (FDS).
Réalisez des évaluations des risques.
Effectuez des essais analytiques ciblés, via un plan d’échantillonnage, lorsque nécessaire.

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Que sont les PFAS ?

La définition diffère d’une juridiction à l’autre. Toutefois, les PFAS recouvrent des milliers de molécules présentant des caractéristiques communes. Voici les principales définitions.

Définition de l'OCDE

Selon l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE), à quelques exceptions près, les PFAS sont des molécules contenant au moins un groupe méthyle (CF3) ou méthylène (CF2) entièrement fluoré sans atome d’hydrogène ou d’halogène directement lié.

Définition de l'ECHA

Selon l’Agence européenne des produits chimiques (ECHA), les PFAS sont des molécules contenant au moins un atome de carbone méthyle (CF3) ou méthylène (CF2) entièrement fluoré, sans hydrogène ni autres halogènes (par exemple, chlore, brome, iode) directement liés à cet atome.

Définition de l'EPA

En outre, l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA) déclare que les PFAS sont des molécules contenant des atomes de carbone entièrement saturés contenant l’unité R-CF2-CFR’R’’. Les groupes R, R’, R” désignent ici tout groupe alkyle en plus des atomes d’hydrogène.

PFAS polymères ou non polymères ?

Voici un exemple de structure PFAS où R peut être n’importe quel groupe alkyle en plus des halogènes ou des atomes d’hydrogène :

R-(CF2)-CF3

Il existe des milliers de PFAS. Cependant, il existe deux types principaux de PFAS :

les PFAS polymères
PFAS non polymères

Polymère PFAS

Ce type de PFAS est constitué d’une longue chaîne avec des unités répétitives de molécules organiques fluorées. Ils sont généralement utilisés dans des applications nécessitant une grande stabilité chimique et thermique. Ainsi, ces PFAS, comme le PTFE, sont couramment présents dans les articles, c’est-à-dire dans les produits physiques.

Non-polymère PFAS

En revanche, ce type de PFAS est constitué de molécules à chaîne courte. En outre, ils contiennent moins d’unités répétitives de molécules organiques fluorées. Ce type de PFAS est souvent utilisé pour des applications nécessitant une viscosité plus faible et une meilleure solubilité. Par conséquent, ils sont généralement présents dans des mélanges chimiques.

Parmi les principaux PFAS présents dans l'électronique

De même, les PFAS les plus courants dans les produits électriques et électroniques sont les suivants :

Il est important de noter que nous pouvons même trouver des PFAS dans les applications de placage des métaux !

Quel est l'objectif des PFAS dans l'électronique ?

Ces substances ont de multiples usages au service de l’industrie électronique. En effet, leurs principales propriétés sont les suivantes:

PFAS molecules	Applications
Perfluorooctanoic acid (PFOA)	Electronic components like cables and computer parts Non-stick cookware such as Teflon Water-resistant clothing Stain-resistant and grease-resistant coatings Fire-fighting foam
Perfluorooctane sulfonic acid (PFOS)	Same as above Photographic film
Polytetrafluoroethylene (PTFE)	Electrical insulation Medical Devices Aerospace Non-stick cookware Seals and gaskets Textile coatings
Perfluorobutane sulfonic acid (PFBS)	Surfactant Emulsifier Dispersive

Caractéristiques des PFAS

Properties	Description
Chemical Stability	PFAS are highly resistant to chemical reactions and degradations. This increases their stability over time.
Thermal Stability	They can withstand high temperatures without degrading or releasing toxic-by products.
Low surface tension	They are highly repellant to liquids. They help to create non-stick surfaces.
High thermal and electrical insulation	They are useful in electrical components and thermal insulation applications.
Hydrophobicity	They are highly water-repellent. This makes them useful for water-resistant coating or even firefighting foams.
Lubricity	They are highly lubricious making them useful as release agents or lubricants.

Quels sont les dangers des PFAS dans l'électronique ?

Le problème des PFAS est leur persistance dans l’environnement et leur bioaccumulation dans le corps humain. En effet, les liaisons carbone-fluor sont parmi les plus fortes et ne se décomposent pas facilement, ce qui entraîne des risques d’exposition à long terme. C’est pour cette raison qu’on les appelle souvent les « produits chimiques éternels ».

En effet, ils ont été associés à divers problèmes de santé, notamment

Un risque accru de cancer des reins et des testicules.
Augmentation du taux de cholestérol.
Un risque accru d’hypertension artérielle chez les femmes enceintes.
Une perturbation des taux d’enzymes hépatiques
Inhibition du système immunitaire.
Perturbation des fonctions endocriniennes et métaboliques.
Perturbation des processus de reproduction et de développement.
Un faible poids des enfants à la naissance.

En outre, les PFAS sont persistants dans l’environnement. Ils peuvent donc contaminer:

le sol
l’eau
l’air
la faune et la flore

En fait, ils peuvent s’accumuler dans les chaînes alimentaires et atteindre des niveaux trophiques élevés tels que les oiseaux prédateurs et les mammifères marins !

Où trouve-t-on des PFAS dans l'électronique ?

Les applications courantes des PFAS dans l’électronique sont les suivantes :

Application	Description
Semiconductors	They are used as process aids in the manufacturing of semiconductors.
Printed Circuit Board Assemblies (PCBA)	They are used as soldering agents.
Printed Circuit Board (PCB) Laminates	They are used as flame-retardants to reduce the risk of fire.
Cable polyvinylidene fluoride (PVDF) coatings	They prevent electrical arcing. They leave PFOA residues and impurities.
Computer Hard Drives	They are used as lubricants to reduce friction between moving parts.
Synthetic Rubbers and fluoroelastomers	PTFE is used as a processing aid to produce fluoroelastomers. They can remain as a residue in the final product.
Polycarbonates	PFAS can be used as an additive. For example, PFBS is used for this purpose.
PTFE tapes	Leaves unintentional residues of PFOA. PTFE is often used as a coating on tapes.
Mineral oil (grease)	They can contain PFAS as impurities.

Comment les PFAS présents dans l'électronique sont-ils réglementés ?

Compte tenu des préoccupations croissantes concernant les PFAS, de nombreuses juridictions ont commencé à réglementer leur utilisation dans l’électronique.

Il existe deux types de contrôle :

PFAS à déclarer
PFAS à usage restreint

Les PFAS à déclarer dans l'électronique

Elles ne s’appliquent qu’aux PFAS ajoutés intentionnellement, c’est-à-dire qui ne sont pas présents sous forme d’impuretés. Par exemple, ils sont soumis aux exigences de déclaration suivantes :

Au Canada et aux États-Unis, les entreprises doivent signaler la présence de PFAS dans les produits.
Certains États, comme le Maine, exigent une déclaration spécifique des PFAS dans les produits. Dans d’autres États américains, des obligations de déclaration similaires sont en place.
Acide pentadécafluorooctanoïque (PFOA CAS# 335-67-1) dans l’Union européenne, dans le cadre de la liste candidate REACH (enregistrement, évaluation, autorisation et restriction des produits chimiques) des substances extrêmement préoccupantes (SVHC).

Restreint PFAS dans l'électronique

Les PFAS à longue chaîne (en particulier le PFOA) font l’objet de restrictions en raison de leur persistance et de leur toxicité.

En Europe

Dans l’UE et en Suisse, les dispositions suivantes s’appliquent :

Regulations	Description
EU Persistent Organic Pollutants (POP)	Restriction of common PFAS (PFOA, PFOS) in certain applications.
EU REACH Annex XVII, entry 65	C9-C14 linear and/or branched perfluorocarboxylic acids (C9-C14 PFCAs), their salts and C9-C14 PFCAs-related substances Perfluorononan-1-oic acid (PFNA); Nonadecafluorodecanoic acid (PFDA); Henicosafluoroundecanoic acid (PFUnDA) Tricosafluorododecanoic acid (PFDoDA); Pentacosafluorotridecanoic acid (PFTrDA) Heptacosafluorotetradecanoic acid (PFTDA); including its salts and precursors
EU REACH SVHCs	Several Substances of Very High Concern (SVHCs) are PFAS, like Ammonium pentadecafluorooctanoate (APFO). SVHCs must be communicated abode a threshold of 0.1%, component level.

En Amérique du Nord

Region	Regulation	Description
United States of America	Toxic Substances Control Act (TSCA)	PFAS reporting obligations.
US States	PFAS labelling, reporting, or bans	Some of these restrictions apply to electronic products.
Canada	Canadian Environmental Protection Act (CEPA) Long-chain (LC) PFAS Restriction	A proposed restriction on the manufacture, use, and release of LC-PFAS into the environment.

Asie et Océanie

Region	Regulation	Description
Japan	Chemical Substance Control Law (CSCL)	The Japanese government has the authority to restrict or ban the use of chemical substances, including PFAS, and to require companies to adopt measures to reduce releases to the environment and minimize exposure to these substances.
Australia	Industrial Chemicals Introduction Scheme (ICIS)	ICIS provides a framework for the assessment of PFAS used in industrial and consumer products, and for the management of their risks.

Alternatives aux PFAS dans l'électronique

L’une des solutions pour réduire les PFAS dans l’électronique consiste à trouver des alternatives plus sûres pour l’environnement et la santé humaine. Où un PFAS est-il utilisé ? Pour quel usage ? Voici quelques alternatives possibles :

Matériaux à base de silicone

Les silicones ne sont pas toxiques et ne persistent pas dans l’environnement. Ils sont également résistants à la chaleur et à l’eau, ce qui en fait une bonne alternative aux PFAS dans les produits électroniques. Toutefois, les silicones ne résistent pas autant à l’huile que les PFAS.

Huiles et cires naturelles

En outre, les huiles et les cires naturelles, telles que la cire d’abeille et l’huile végétale, peuvent être utilisées comme alternative aux PFAS dans les produits électroniques qui requièrent une résistance aux graisses. Ces produits naturels sont biodégradables et ne constituent pas une menace pour la santé humaine ou l’environnement.

Polymères biosourcés

En outre, les polymères biosourcés sont fabriqués à partir de ressources renouvelables, telles que l’amidon de maïs ou la canne à sucre, et sont biodégradables. Ils peuvent remplacer les PFAS dans l’isolation électrique et d’autres applications électroniques.

Revêtements sans fluor

Par la suite, des revêtements sans fluor, tels que le polyéthylène, peuvent être utilisés comme alternative aux PFAS dans les produits électroniques qui requièrent une résistance aux taches et à la graisse. Ces revêtements sont biodégradables et ne constituent pas une menace pour la santé humaine ou l’environnement.

Composites renforcés de verre

Les composites renforcés de verre peuvent également remplacer les PFAS dans les produits électroniques qui requièrent résistance et durabilité, tels que les cartes de circuits imprimés. Les composites renforcés de verre peuvent offrir des propriétés mécaniques similaires à celles des PFAS et sont plus respectueux de l’environnement car ils ne contiennent pas de PFAS. En outre, les composites renforcés de verre peuvent être facilement moulés et façonnés, ce qui permet de les utiliser dans une grande variété de produits électroniques.

Matériaux biosourcés

Enfin, les matériaux d’origine biologique tels que les bioplastiques constituent une autre alternative aux PFAS dans l’électronique. Ils sont dérivés de ressources renouvelables et ne contiennent pas de PFAS. Ces matériaux peuvent être utilisés pour fabriquer des composants électroniques, tels que des boîtiers et des câbles, et peuvent offrir des performances similaires à celles des matériaux à base de PFAS. L’utilisation de matériaux biosourcés dans l’électronique peut également contribuer à réduire l’empreinte carbone de l’industrie, car ils sont produits à partir de sources durables et ne contribuent pas à l’épuisement des ressources non renouvelables.

FAQ – PFAS dans les appareils électroniques

Pourquoi les PFAS sont-ils utilisés dans les produits électroniques ?

Les PFAS sont utilisés parce qu’ils offrent des avantages de performance essentiels, notamment :

une résistance à la chaleur et aux produits chimiques ;
une excellente isolation électrique ;
des propriétés hydrofuges et antisalissures ;
une bonne durabilité dans des environnements difficiles.

Ces propriétés les rendent difficiles à remplacer dans les appareils électroniques haute performance.

Où trouve-t-on des PFAS dans les appareils électroniques ?

Les PFAS peuvent être présents dans de nombreux composants et matériaux, notamment :

les cartes de circuits imprimés (PCB) ;
les fils et câbles ;
les condensateurs et connecteurs ;
les batteries et écrans ;
les revêtements et stratifiés.

Ils sont également utilisés dans certains procédés de fabrication, comme la photolithographie et le nettoyage.

Les PFAS sont-ils réglementés dans les appareils électroniques ?

Oui, les PFAS sont de plus en plus réglementés à l’échelle mondiale, notamment par :

le règlement POP de l’Union européenne (qui restreint certains PFAS) ;
les restrictions de REACH (annexe XVII) ;
les interdictions et obligations de déclaration aux États-Unis, au niveau fédéral (TSCA) et de certains États ;
la réglementation fédérale canadienne.

Les réglementations évoluent rapidement, et des restrictions plus larges sur les PFAS sont actuellement à l’étude.

Quelles sont les substances PFAS les plus courantes dans les appareils électroniques ?

Les PFAS couramment utilisés dans les appareils électroniques comprennent :

le PFOA (acide perfluorooctanoïque) ;
le PFOS (acide perfluorooctane sulfonique) ;
le PTFE (Téflon) ;
le PFBS (acide perfluorobutane sulfonique).

Comment les entreprises peuvent-elles identifier les PFAS dans leurs produits ?

L’identification des PFAS nécessite une combinaison de plusieurs approches :

les déclarations des fournisseurs et les divulgations de matériaux ;
les déclarations complètes de matériaux (FMD) ;
des essais ciblés en laboratoire (par exemple, LC-MS, ou dépistage du fluor total).

La transparence de la chaîne d’approvisionnement est essentielle en raison de la présence potentiellement cachée de PFAS dans les composants et les procédés.

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