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【硼酸鋅生產廠家】我國無鹵阻燃電纜料與國外的差距

1、國外無鹵阻燃電纜料的發展

在第二次世界大戰期間開發的鹵素-銻阻燃體系, 被譽為是阻燃技術發展史上的一個里程碑,經過半個多世紀的研究和應用已走向成熟,并在近20年的阻燃劑領域中一直處于重要地位。但其燃燒時引發的有毒煙霧使人窒息比高溫灼燒更容易使人死亡。國際上,特別是歐盟和日本,對阻燃電線電纜料較早地提出了高性能、無鹵化阻燃的要求,并已經在諸多的行業用線纜中加以規范化使用。自1986年以來,德國等歐洲國家與美國就多溴二苯醚等鹵系阻燃劑的毒性與環境問題展開過爭論。最新歐盟頒布的RoHS指令中明確指出,從2006年7月1日起,在新投放市場的電子電器設備中,禁止使用多溴二苯醚(PBDE)和多溴聯苯(PBB)等有害物質。其中的PBDE和PBB就是多用于塑料類阻燃的含溴阻燃劑。另外,日本索尼公司新近推出了索尼綠色環保認證,其中就明確強調了停止使用PVC電纜料,用無鹵阻燃電纜料代替之。應該說這些規定雖然對我國有巨大的沖擊,但對人的生命安全保障、環境污染的消減還是極為有利的。

2、我國的電線電纜料的技術水平一直與國外有不小的差距。

80年代初,我國電纜行業中的很多生產廠家成功地開發出一般性阻燃電纜。據統計,1987-1991年已試制出40多種阻燃電纜, 基本上采用阻燃PVC和阻燃氯丁橡膠,這種阻燃電纜只適合于阻燃要求較低的場合。

電纜行業中,光纜、地鐵用電纜、高層建筑用電纜、石油平臺、船用電纜以及礦廠用電纜對無鹵阻燃、抑煙的要求一向比較高,因此在以上領域中推廣抑煙無鹵阻燃電纜將比較容易。2000年我國光纜的生產量為580萬km,預測2005年我國光纜的生產量為1640萬km,也就是說光纜行業在這幾年內將以每年27%的速度增長。 另外,到2005年為止,中國將每年從國外制造商進口1600萬km的光纜,市場需求量相當大。而2001年中國的光纜商僅向國內提供了700萬km的光纜。 到2006年全球將有200多條光纜生產線,其市場規模將達到118億美元。隨著經濟的迅速發展,地鐵、高層建筑將迅速發展,尤其是北京、上海以及沿海城市發展速度將更快,因此對電纜的阻燃、無鹵以及抑煙性能的要求將不斷提高。石油平臺、礦井、核電站等防火要求高的行業,其阻燃、抑煙更是不容忽視,具有高效阻燃、抑煙的電纜很受重視。

我國電線電纜企業數量眾多,擁有各種企業4-5千家,電線電纜產品品種1000種以上,年總產值700多億元,出口創匯7億元。其中主要的電線電纜企業集中于江浙(尤其是杭州、無錫、 常州等地)、上海與廣東一帶。僅浙江樂清市就擁有162家電線電纜企業,一些小型企業每年可達上千萬元的產值,其發展呈現蒸蒸日上的勢頭。其它地域的大型電線電纜企業有沈陽電纜廠、成都電纜股份有限公司、昆明電纜廠、鄭州電纜集團股份有限公司、西安電纜廠等。以上各企業均是電纜料產品的消費企業及客戶。現階段高抑煙無鹵阻燃電纜料屬于普通阻燃電纜料的代替產品,發展前景可觀。

再從歷年的統計數字來分析,僅以電機引接電線來計算,2001年產量達到2000km時,年消耗電纜料就達300噸,其他用途的裝備線由于過于繁雜,無法進行具體的市場預測。但據有關人士透露,我國電線電纜行業在21世紀前十年將按10%-20%的速度增長,電線電纜仍將是一個發展行業。

3、以立法形式對阻燃類別提出新的要求

例如:(1)《電力工程電纜設計規范》GB50217-94中規定,單機容量為500MW及以上機組火電廠的主廠房和燃煤、 燃油系統以及其它易燃環境,其中重要場所或回路,宜選用無鹵阻燃。(2)煤炭部MT386-95標準,規定進行電纜“負載條件下的燃燒試驗” ,同時鑒于煤礦井下的防火安全問題,全部采用無鹵阻燃電纜。(3)河海船舶及海上石油平臺等水上建筑物,有關業主與船東要求電纜廠提供的船用電纜(包括乙丙膠低煙無鹵阻燃船用電纜)采用無鹵阻燃電纜。(4)1998年3月浦東國際機場公司在電纜采購標書中規定,阻燃電纜采用無鹵阻燃電纜。(5)上海地鐵3號線(輕軌高架)使用的電纜全部采用無鹵阻燃電纜。另外國內通信行業中使用的高頻數字通訊光纜采用無鹵阻燃電纜料也非常合適, 為此信息產業部于2001年頒布了“光纜護套用低煙無鹵阻燃材料的特性”的行業標準YT/D1113-2001。(6)在核電站中用于通訊、電力、控制等領域的電線電纜除要求具有符合40年正常運轉設計壽命的耐環境、耐熱性、耐蒸汽性、耐輻照性外,從安全、防火災的觀點來看,電纜還應具有阻燃性和低有害性,從而提高核電站的安全和可靠性。因此,對于核電站的安全可靠工作而言,采用無鹵阻燃電纜具有特別重要的意義。

4、價格高和無法兼顧其他性能是當前的主要問題

從上可以看出,作為“環保電纜”――無鹵阻燃電纜有著廣闊的市場前景。電線電纜料的無鹵阻燃化要求已經是國際潮流。我國的電線電纜料及其制品生產行業也已經意識到了這一危機和強大壓力,紛紛展開了研究,但由于無鹵化阻燃聚烯烴電纜料的制備難度很大,現有國內電纜料生產企業生產的無鹵阻燃電纜料無法很好地兼顧力學性能、阻燃性能和加工性能的平衡問題。因此,目前我國電線電纜行業仍普遍使用聚氯乙烯(PVC)阻燃電纜料或聚烯烴基體配合含鹵素類阻燃劑/三氧化二銻(Sb2O3)制備的阻燃電纜料,約10%左右的電線電纜生產廠則使用進口的無鹵阻燃電纜料。其中有以色列死海公司、美國聯碳、杜邦公司、日本住友集團、英國的Meglon公司、挪威的ECC公司、意大利Padanaplast公司。 售價23000-30000元/噸。這些進口電纜料雖然性能不錯,但同有鹵阻燃電纜料相比,價格高,國內大多數廠家不愿采用,以致造成我國電線電纜料無鹵阻燃化進程無法與國際接軌的態勢,后遺癥是明顯的,并且火災死亡率的減少也受到顯著影響。雖然國內有一些科研單位和生產廠家聲稱已試制出低煙、無鹵阻燃電纜料,但是大部分產品都存在機械性能低,阻燃性能欠缺或加工流動性能差等問題。

因此,為了降低我國無鹵阻燃電纜的生產成本,并擺脫無鹵阻燃電纜料需求強烈依賴進口的被動局面,開發具有我國自主知識產權的、高性能低成本的無鹵阻燃電纜料,是一項非常有經濟效益和社會效益的重要課題。

無鹵阻燃電纜料制備的關鍵性問題也是難點問題是:高無鹵阻燃性、高流動性、高強伸性能、高耐熱性間如何平衡和兼顧?

無鹵阻燃電纜料的主阻燃劑是氫氧化鎂和氫氧化鋁。為了獲得高的阻燃性能和耐熱性,水合金屬氧化物必須采用很高填加量。由于無機阻燃劑和有機高分子基體間的表面能的差異,高填充的無機粉體極易形成網絡結構和聚集體結構,導致電纜料強度的下降、流動性的惡化。如,平時生產線生產PVC阻燃電纜,可以達到30m/min的擠出速度,而擠出無鹵阻燃電纜,經常達不到8m/min的速度。快速擠出時常有開裂問題,表面的未精細分散的粉體白點也隨處可見。電纜料的拉伸強度和伸長率指標不能達到國際標準等等。常規的技術手段,如表面處理,阻燃劑復配,基體配合優選等,不能取得預期的效果。這也是為何國內研究單位至今未能產出優異結果的原因。國外的生產廠家嚴守該技術秘密,相關專利的指導性不強,要想研制出高性能的無鹵阻燃電纜料,必須依靠自身力量和創新精神、產學研合作思路和國家的支持。

從電纜料的生產成本看,國際產品正在賺取著豐厚的利潤,而我國的電纜生產在享受這些先進成果的同時,在生產成本上則受到很大影響。

目前, 我國國內電線電纜年產量約占世界產量的20%左右,達220萬噸,按產值計算大約占世界電線電纜總產值的15%, 約為800億元(人民幣),我國已經發展成為世界最大的電線電纜市場。隨著社會的發展,人們對環境問題越來越重視,許多國家已經紛紛制定了各種環保政策,如:歐盟制定的ROHS指令:從2006年7月1日起,在新投放市場的電子電器設備中,禁止使用鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴二苯醚(PBDE)和多溴聯苯(PBB)等有害物質。其中的PBDE和多PBB多用于塑料類的阻燃劑;日本各大電器公司也已經制定了相應的要求,從2006年3月起各種電器中所用電線電纜要求無鹵化。所以,無鹵阻燃電線電纜已經成為該行業的重要發展方向。考慮到2006年后一些國家對含鹵素制品進口的限制而產生的變相“技術壁壘”,因此無鹵阻燃電線電纜在家電行業上有非常大的應用前景。國內已有相關規定要求高層建筑必須采用無鹵阻燃電線電纜。另外,電信基礎設備用線和汽車用線中在阻燃的基礎上都附加了無鹵化的要求,綜上所述,無論國內還是國外,無鹵化是阻燃電線電纜發展的方向,市場前景非常廣闊,具有很大的市場潛力。

目前,國內生產無鹵阻燃電纜的廠家大約有30多家,絕大部分廠家應用的無鹵阻燃電纜料都是價格昂貴的國外產品。國內無鹵阻燃電纜料生產廠家雖然約有20家,但是基本上不能很好地解決無鹵阻燃電纜料在流動性、加工性、力學性能的平衡,并且生產成本較高。采用本項目的技術生產的無鹵阻燃電纜料產品,具有很高的性價比,可以達到國際先進水平。前期目標是利用其優越的性價比部分地替代進口產品和國內其他產品,后期目標是進入國際市場,參與到國際競爭中。


 

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