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一、國內(nèi)外無鹵阻燃電纜料的發(fā)展
電纜料主要分護套料和絕緣料。其中護套料用量略大于絕緣料;抑煙阻燃電纜料屬于電纜料行業(yè)中的護套料。由于電線電纜護套料大多采用塑料和橡膠做材料,此類材料極易燃燒。電線電纜常因為自身在傳輸電能過程中發(fā)熱或外部明火而燃燒,從而引起和蔓延成火災(zāi)。我國每年由于電纜引起的火災(zāi)造成的損失高達50億元人民幣。因此,電線電纜的阻燃問題越來越引起人們的關(guān)注。隨后研究和開發(fā)了各種阻燃防火材料。電纜的阻燃雖然與其用高分子材料的分子結(jié)構(gòu)有關(guān),然而更重要是它所采用的阻燃原材料。最初為了改善電線電纜的阻燃性能,一般采用PVC材料或聚烯烴中添加含有鹵素類的阻燃劑。此類電線電纜具有比較好的阻燃效果,但在燃燒過程中會放出大量的煙霧和鹵化氫氣體,容易使人窒息而死,同時對儀器設(shè)備造成很大的腐蝕,即所謂的“二次污染”。大量的火災(zāi)分析表明:有毒煙霧致死人命的比例遠高于高溫灼燒致死的比例。
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(shù)發(fā)展史上的一個里程碑,經(jīng)過半個多世紀(jì)的研究和應(yīng)用已走向成熟,并在近20年的阻燃劑領(lǐng)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2006年7月1日起,在新投放市場的電子電器設(shè)備中,禁止使用多溴二苯醚(PBDE)和多溴聯(lián)苯(PBB)等有害物質(zhì)。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(huán)保認證,其中就明確強調(diào)了停止使用PVC電纜料,用無鹵阻燃電纜料代替之。應(yīng)該說這些規(guī)定雖然對我國有巨大的沖擊,但對人的生命安全保障、環(huán)境污染的消減還是極為有利的。
我國的電線電纜料的技術(shù)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,而對于一些阻燃級別要求較高的特殊場合則要求使用低煙、無鹵型阻燃電纜,如:地下公共設(shè)施、高層建筑、輪船、軍艦等等
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(biāo)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(nèi)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(biāo)準(zhǔn)YT/D1113-2001。(6)在核電站中用于通訊、電力、控制等領(lǐng)域的電線電纜除要求具有符合40年正常運轉(zhuǎn)設(shè)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(zāi)的觀點來看,電纜還應(yīng)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。
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(lǐng)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(yù)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(nèi)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(dāng)大。而2001年中國的光纜商僅向國內(nèi)提供了700萬km的光纜。到2006年全球?qū)⒂?SPAN lang=EN-US>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(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(yù)測。但據(jù)有關(guān)人士透露,我國電線電纜行業(yè)在21世紀(jì)前十年將按10%-20%的速度增長,電線電纜仍將是一個發(fā)展行業(yè)。
受到顯著影響。雖然國內(nèi)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(quán)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(guān)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(luò)結(jié)構(gòu)和聚集體結(jié)構(gòu),導(dǎo)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30m/min的擠出速度,而擠出無鹵阻燃電纜,經(jīng)常達不到8m/min的速度?焖贁D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(biāo)不能達到國際標(biāo)準(zhǔn)等等。常規(guī)的技術(shù)手段,如表面處理,阻燃劑復(fù)配,基體配合優(yōu)選等,不能取得預(yù)期的效果。這也是為何國內(nèi)研究單位至今未能產(chǎn)出優(yōu)異結(jié)果的原因。國外的生產(chǎn)廠家嚴(yán)守該技術(shù)秘密,相關(guān)專利的指導(dǎo)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(chuàng)新精神、產(chǎn)學(xué)研合作思路和國家的支持。
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(nèi)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2006年7月1日起,在新投放市場的電子電器設(shè)備中,禁止使用鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴二苯醚(PBDE)和多溴聯(lián)苯(PBB)等有害物質(zhì)。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(jīng)制定了相應(yīng)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(jīng)成為該行業(yè)的重要發(fā)展方向。在我國,隨著人們對環(huán)境的重視程度的增加,無鹵阻燃產(chǎn)品應(yīng)用越來越廣泛,例如,在家電行業(yè)、建材、電信、汽車等一些行業(yè)對無鹵阻燃電線電纜具有很大的需求。在電器方面,我國已經(jīng)成為世界上最大的電器生產(chǎn)國和世界上最大的電器出口國,考慮到2006年后一些國家對含鹵素制品進口的限制而產(chǎn)生的變相“技術(shù)壁壘”,因此無鹵阻燃電線電纜在家電行業(yè)上有非常大的應(yīng)用前景。國內(nèi)已有相關(guān)規(guī)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(chǔ)設(shè)備用線和汽車用線中在阻燃的基礎(chǔ)上都附加了無鹵化的要求,綜上所述,無論國內(nèi)還是國外,無鹵化是阻燃電線電纜發(fā)展的方向,市場前景非常廣闊,具有很大的市場潛力。
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好文 頂 學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)
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好 學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)
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本項目的技術(shù)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(biāo)是利用其優(yōu)越的性價比部分地替代進口產(chǎn)品和國內(nèi)其他產(chǎn)品,后期目標(biāo)是進入國際市場,參與到國際競
什么技術(shù)?