1
國外無鹵阻燃電纜料的發(fā)展與我國的差距
1、國外無鹵阻燃電纜料的發(fā)展
在第二次世界大戰(zhàn)期間開發(fā)的鹵素-銻阻燃體系, 被譽為是阻燃技術發(fā)展史上的一個里程碑,經(jīng)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(fā)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(jīng)在諸多的行業(yè)用線纜中加以規(guī)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(huán)境問題展開過爭論。最新歐盟頒布的RoHS指令中明確指出,從
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(yè)中
的很多生產(chǎn)廠家成功地開發(fā)出一般性阻燃電纜。據(jù)統(tǒng)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(yè)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(chǎn)量為580萬km,預測2005年我國光纜的生產(chǎn)量為1640萬km,也就是說光纜行業(yè)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(chǎn)線,其市場規(guī)模將達到118億美元。隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展,地鐵、高層建筑將迅速發(fā)展,尤其是北京、上海以及沿海城市發(fā)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(yè),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(yè)數(shù)量眾多,擁有各種企業(yè)4-5千家,電線電纜產(chǎn)品品種1000種以上,年總產(chǎn)值700多億元,出口創(chuàng)匯7億元。其中主要的電線電纜企業(yè)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(yè),一些小型企業(yè)每年可達上千萬元的產(chǎn)值,其發(fā)展呈現(xiàn)蒸蒸日上的勢頭。其它地域的大型電線電纜企業(yè)有沉陽電纜廠、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(yè)均是電纜料產(chǎn)品的消費企業(yè)及客戶,F(xiàn)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(chǎn)品,發(fā)展前景可觀。
再從歷年的統(tǒng)計數(shù)字來分析,僅以電機引接電線來計算,2001年產(chǎn)量達到
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(guī)范》GB50217-94中規(guī)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(tǒng)以及其它易燃環(huán)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(guī)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(yè)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(guī)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(yè)中使用的高頻數(shù)字通訊光纜采用無鹵阻燃電纜料也非常合適, 為此信息產(chǎn)業(yè)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(yè)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(huán)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(huán)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(jīng)是國際潮流。我國的電線電纜料及其制品生產(chǎn)行業(yè)也已經(jīng)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(xiàn)有國內電纜料生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)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(yè)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(chǎn)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(lián)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(shù)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(tài)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(chǎn)廠家聲稱已試制出低煙、無鹵阻燃電纜料,但是大部分產(chǎn)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(chǎn)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(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權的、高性能低成本的無鹵阻燃電纜料,是一項非常有經(jīng)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(wǎng)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(chǎn)線生產(chǎn)PVC阻燃電纜,可以達到
從電纜料的生產(chǎn)成本看,國際產(chǎn)品正在賺取著豐厚的利潤,而我國的電纜生產(chǎn)在享受這些先進成果的同時,在生產(chǎn)成本上則受到很大影響。
目前, 我國國內電線電纜年產(chǎn)量約占世界產(chǎn)量的20%左右,達220萬噸,按產(chǎn)值計算大約占世界電線電纜總產(chǎn)值的15%, 約為800億元(人民幣),我國已經(jīng)發(fā)展成為世界最大的電線電纜市場。隨著社會的發(fā)展,人們對環(huán)境問題越來越重視,許多國家已經(jīng)紛紛制
定了各種環(huán)保政策,如:歐盟制定的ROHS指令:從
目前,國內生產(chǎn)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(chǎn)品。國內無鹵阻燃電纜料生產(chǎn)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(chǎn)成本較高。采用本項目的技術生產(chǎn)的無鹵阻燃電纜料產(chǎn)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(yōu)越的性價比部分地替代進口產(chǎn)品和國內其他產(chǎn)品,后期目標是進入國際市場,參與到國際競爭中。
