摘要: 20世紀末以來,PVC材料的環(huán)境問題被廣泛認識,歐盟自發(fā)布了WEEE和RoHS指令后,又發(fā)布了EuP指令,直逼中國制造業(yè),尤其是塑料制品,當然也包括電纜行業(yè)。更嚴重的是一些發(fā)達國家已提出了限制或全面禁止使用PVC電纜的法令建議。如何解決PVC電纜料的環(huán)保問題,首當其沖要解決熱穩(wěn)定劑的無鉛化。本文對我國電纜料用熱穩(wěn)定劑的現(xiàn)狀及經(jīng)濟的合理性,技術(shù)的可行性進行分析。同時對KGF-R產(chǎn)品在無鉛鹽化應(yīng)用中的作用、所能達到的指標,通過實驗得到的數(shù)據(jù),證明完全可以替代鉛鹽達到電纜料國標要求,進行論證。 關(guān)鍵詞:PVC電纜料 有機鈣液體穩(wěn)定劑 無鉛環(huán)保 1.PVC電纜料行業(yè)所處環(huán)境 1.1 現(xiàn)有環(huán)保壓力 在電線電纜絕緣和護套料中,PVC材料價格便宜,機械性能優(yōu)良,加工方便,使得它長久以來成為電線電纜行業(yè)使用數(shù)量最多的材料。據(jù)統(tǒng)計2006年P(guān)VC電纜料總消耗PVC樹脂達到80萬T左右,其中大部分用于電子、電器產(chǎn)品的組件。常規(guī)的電線電纜生產(chǎn)過程中污染是相當嚴重的,在制造、使用及廢棄過程和廢物回收處理時會產(chǎn)生大量的有毒有害物質(zhì)。有資料表明:在填埋場內(nèi),有10%以上的鉛鹽穩(wěn)定劑從含有各種混合增塑劑柔性PVC電纜料中釋放出來(引自歐盟綠皮書—PVC的環(huán)保問題-C)。當然還包括二噁英、鹵氫酸等。近年來,歐、美、日等國家對電線電纜的公害現(xiàn)狀十分重視,紛紛制定了法律法規(guī)對電線電纜生產(chǎn)制造過程的廢氣、廢水、固體排放物進行了嚴格的限制,而且對報廢的電線電纜的處理實施全面的監(jiān)控,要求電線電纜制造企業(yè)采用符合環(huán)保的材料取代傳統(tǒng)材料,以達到綠色、環(huán)保的要求。 不僅國外如此,我國政府也出臺了《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》,對鉛等六種有毒有害物質(zhì)做了相應(yīng)的規(guī)定。而早在1998年北京市供電局就頒發(fā)規(guī)定,在其所管轄系統(tǒng)禁用PVC電纜;2001年公安部頒發(fā)了公告,要求從2002年開始,在上海、北京等城市的大型公共活動場所,禁止使用PVC等非環(huán)保性電線電纜產(chǎn)品;而上海市政府也承諾:2010年上海世博會也將使用環(huán)保型電纜產(chǎn)品。目前鐵道、通信部門也已頒布了規(guī)定,以后的幾年中,我國的建筑、交通、運輸、通信等部門和所有的大中城市的供電部門,也將實施全面禁止使用非環(huán)保型電線電纜。 1.2 PVC電纜料無鉛化進展的主要障礙 2006年我國共消耗熱穩(wěn)定劑30萬噸,其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為鉛鹽類占40%,硬脂酸鹽類占20%,復(fù)合型占24%(部分含鉛),有機錫類占6%、稀土類及其他占10%,鉛鹽消耗量在10萬噸以上,其中電線電纜料生產(chǎn)上消耗在5萬噸左右。到目前為止國內(nèi)對PVC電纜料加工基本上還是使用鉛鹽產(chǎn)品。主要原因有兩個:1.技術(shù)上的難度:我國電線電纜料生產(chǎn)采用GB/T 8815-2002國家標準。這項標準中的若干測試項目高于國際標準,如200℃剛果紅測試和20℃體積電阻率,這是和我國國情有關(guān)。我國民用電電壓為220V,工業(yè)三相電380V,而輸送電則采用超高壓輸送。另外民用住宅普遍采用暗線(埋藏線)裝修,城市輸電線也普遍采用地下輸送。這就對電線電纜的熱穩(wěn)定性和體積電阻率提出了特別高的要求,這是符合我國國情的。能否達到標準要求,對PVC電纜料的200℃剛果紅測試和20℃體積電阻率在相同配方中采用何種熱穩(wěn)定劑是起決定性作用的,在當前除采用鉛鹽產(chǎn)品能滿足國標要求外,用其它材料來代替鉛鹽,都是十分困難的。2.成本關(guān)系:PVC電線電纜料加工行業(yè)是一個微利的傳統(tǒng)行業(yè),企業(yè)對加工成本控制的十分嚴格。當前無鉛環(huán)保類熱穩(wěn)定劑難于在有國標要求的電纜中推廣應(yīng)用:一是熱穩(wěn)定劑本身售價過高加工企業(yè)難以接受,二是改變原PVC電纜料配方體系增加了電纜料的制造成本(只能滿足實驗室條件)而喪失了實際使用意義。 同時,目前國內(nèi)對PVC電纜料的無鉛化基本上持有二種看法:1.認為鈣/鋅類環(huán)保熱穩(wěn)定劑可以替代鉛鹽滿足加工要求和國標有關(guān)規(guī)定,其實不然: 2006年我國消耗5萬噸鉛鹽穩(wěn)定劑用于PVC電纜料加工,就說明了并非所有的環(huán)保類熱穩(wěn)定劑品種都在使用性能和使用成本上全面替代鉛鹽。鈣/鋅類環(huán)保熱穩(wěn)定劑只能滿足出口UL標準,所以在出口電線電纜中使用鈣/鋅類環(huán)保熱穩(wěn)定劑能滿足加工要求,而要達到國標的要求還有差距。這是其一;2.有專家、學(xué)者認為用鈣/鋅類環(huán)保熱穩(wěn)定劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉛鹽產(chǎn)品是大勢所趨,也是我國熱穩(wěn)定劑主要發(fā)展方向,但以鈣/鋅類產(chǎn)品目前的水平,是不可能滿足GB/T 8815-2002國家標準中有關(guān)20℃體積電阻率、200℃剛果紅測試熱穩(wěn)定性能等指標的,尤其是目前我國PVC電纜行業(yè)基本上都是微利運營的前提下,對塑料助劑的價格十分敏感的前提下,不可能開發(fā)出使用成本低于鉛鹽產(chǎn)品而性能、質(zhì)量指標達到鉛鹽產(chǎn)品的代替產(chǎn)品,至少不能正常商品化運營。 所以講PVC電纜用熱穩(wěn)定劑的無鉛化是必要的、必須的,但現(xiàn)實情況又是十分復(fù)雜和嚴峻的。對這種局面和發(fā)展的趨勢,我們的認識是較為深遠的,我們用了近5年的時間,投入了大量的人力、財力,開發(fā)成功了已申報三項發(fā)明專利的有機鈣系液體復(fù)合產(chǎn)品。特別是KGF-R品種在PVC電纜料的應(yīng)用中,得到了江蘇、浙江、山東、四川等地用戶的認可。
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