隨著高分子材料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,阻燃技術(shù)也日益引起人們的重視。70年代以來,阻燃劑已成為塑料、橡膠助劑中用量僅次于增塑劑的精細化學(xué)品。近年來在美國、日本、歐洲的發(fā)達國家一直保持較高速度的增長,目前實際應(yīng)用的阻燃劑品種繁多,主要有鹵系、有機磷系、磷-氮系、有機硅系及無機類的鋁系、鎂系、硼系、銻系、鉬系、錫系等。其中,鹵系(重點是溴系)阻燃劑是目前世界上產(chǎn)量和用量最大的有機阻燃劑,但使用有機阻燃劑的合成材料,在大火中散發(fā)出有毒氣體和濃煙,使火場能見度低,給消防和救護造成嚴重困難,甚至使人、畜中毒死亡。又由于有機阻燃劑價格較高,也使它的應(yīng)用受到限制。特別是在歐洲,由于受到環(huán)境保護組織的壓力,有鹵阻燃劑正以3%的速度逐年遞減。氫氧化鎂是目前正推廣的無公害無機阻燃劑,其在生產(chǎn)、使用和廢棄過程中均無有害物質(zhì)排放,不影響樹脂電氣絕緣性,而且還能中和燃燒過程中產(chǎn)生的酸性與腐蝕性氣體,是一種環(huán)保型綠色阻燃劑。
電線電纜具有輸送能源、傳遞信息的重要作用,被譽為國民經(jīng)濟的“血管”和“神經(jīng)”,在國民經(jīng)濟中占有極其重要的地位?!笆濉逼陂g我國的電網(wǎng)總投資達到1.5萬億元,較“十二五”期間投資增長140%,僅國家電網(wǎng)公司就將新增330kV及以上輸電線路達6萬km??梢灶A(yù)見,西電東送、骨架電網(wǎng)升壓擴容、全國聯(lián)網(wǎng)等大規(guī)模的電網(wǎng)建設(shè)將為電線電纜行業(yè)提供廣闊的發(fā)展空間。近幾年中國通信行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也如火如荼,其中寬帶網(wǎng)、有線電視聯(lián)網(wǎng)及有線電視網(wǎng)雙向?qū)拵Ц脑斓日幱诔侔l(fā)展的階段。通信行業(yè)的快速增長給電線電纜行業(yè)創(chuàng)造了巨大的市場需求,同時也將逐步帶動電線電纜行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整。與此同時,核電站、地鐵、汽車、造船、煤礦、建筑等領(lǐng)域的電線電纜需求也十分旺盛。
目前,我國有電線電纜生產(chǎn)企業(yè)近5000家,產(chǎn)值4000億左右,阻燃線纜約占線纜產(chǎn)品的60%。我國線纜構(gòu)成主要是PVC線纜,2015年消耗量在60萬噸,PE、EVA為主的聚烯烴線纜20萬噸,交聯(lián)型熱固聚烯烴3萬噸,以及熱塑性彈性體線纜7000噸。共有300多家電纜料生產(chǎn)企業(yè),2015年國內(nèi)電纜料產(chǎn)量為55萬t左右,2017年約為71萬t。
目前,歐美、日本等發(fā)達國家已嚴禁使用或進口非環(huán)保型電纜。歐盟在RoHs指令中規(guī)定:投放市場的電氣設(shè)備產(chǎn)品中不能含有鉛、汞、鎘、六價鉻、聚溴二苯醚、聚溴聯(lián)苯等6種有害物質(zhì)。ROHS指令對電纜料行業(yè)也產(chǎn)生了很大的影響,尤其對于阻燃電纜料,對其在加工配方中使用的阻燃劑和其他助劑在環(huán)保方面提出了更高的要求。電線電纜在生產(chǎn)和使用過程中,對環(huán)境的影響越來越受到業(yè)界的重視,目前,瑞士、德國、瑞典、美國、日本等國家,對電纜料產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用都制定了嚴格的法律,并且限制并將最終取消PVC在電線電纜工業(yè)中的應(yīng)用。
近年來,我國也相繼頒布了很多行業(yè)標準。1998年,北京市供電局頒文規(guī)定,在所轄系統(tǒng)禁用PVC電纜。2001年,有關(guān)部門頒布了光纜用低煙無鹵材料相關(guān)標準。同年,公安部頒布了阻燃及耐火電纜分級和有關(guān)要求。2002年,北京市政府向國際奧委會承諾奧運村將全部采用環(huán)保型建筑材料。2002年10月上海市建委規(guī)定:在上海大型建筑或公共活動場所,禁止使用PVC等非環(huán)保型電纜產(chǎn)品。2008年的北京奧運村、2010年的上海世博會都出臺了全部使用環(huán)保型電纜產(chǎn)品的相關(guān)政策規(guī)定。
氫氧化鎂在低煙無鹵線纜領(lǐng)域具有一定的技術(shù)優(yōu)勢,但由于進口氫氧化鎂價格較高,約2.5-3萬元/噸,限制了其大規(guī)模使用,目前主要使用7000元/噸的合成法氫氧化鋁,消耗量在8-9萬噸,但由于氫氧化鋁耐溫、阻燃效率、抑煙性能已經(jīng)抗滴落性能都不如氫氧化鎂,所以只能應(yīng)用于要求不高的電線電纜中。高純氫氧化鎂阻燃劑主要用于熱塑性彈性體領(lǐng)域,以及高端電子線領(lǐng)域。這兩個領(lǐng)域因加工溫度高、外觀要求嚴格,氫氧化鋁不能滿足要求,未來五年,對高端氫氧化鎂需求量在10000噸/年。
近年來,隨著人們對電纜料的性能要求越來越高,各種高性能、環(huán)保、阻燃電纜料被源源不斷地開發(fā)出來,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。
二、氫氧化鎂阻燃劑簡介
氫氧化鎂為六方晶系或無定形片狀晶體的白色粉末,水溶液呈堿性,相對密度2.36g/cm3。溶于稀酸和銨鹽溶液,幾乎不溶于水和醇。在水中溶解度(18℃)為0.0009g/100g。易吸收空中的二氧化碳。在350℃分解成氧化鎂和水。高于500℃失去水轉(zhuǎn)化為氧化鎂。氫氧化鎂是一種無機弱堿類產(chǎn)品,因其具備較強的緩沖性能、較高的活性和吸附能力、處理使用安全以及無腐蝕性、無毒、無害等諸多獨特性能,因此被稱為“綠色安全中和劑”、 “環(huán)境友好阻燃劑”以及“第三種堿”,是推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、保護環(huán)境和有益生態(tài)發(fā)展進程中備受青睞和推崇的產(chǎn)品之一,近年來的生產(chǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域在迅速擴大。
國外氫氧化鎂消費情況
從產(chǎn)品消費市場來看,國外消費集中在煙道脫硫、水處理、阻燃劑三大領(lǐng)域。
目前氫氧化鎂主要有三種生產(chǎn)工藝:礦石粉碎(產(chǎn)品簡稱“礦法氫氧化鎂”)、化學(xué)合成(產(chǎn)品簡稱“化學(xué)法氫氧化鎂”)、化學(xué)合成+晶型整理(產(chǎn)品簡稱“特種晶型氫氧化鎂”),三種生產(chǎn)工藝所制備出來的氫氧化鎂化學(xué)指標及物理性能差異較大,主要指標對比如下表:
三、氫氧化鎂阻燃劑專業(yè)制造商——濰坊海利隆鎂業(yè)公司簡介
濰坊海利隆鎂業(yè)有限公司是于2011年整合了山東海龍股份有限公司(股票代碼:山東海龍000677)的兩家子公司:山東凱利隆化工有限公司及山東海龍鎂業(yè)科技有限公司的資產(chǎn)、技術(shù)及營銷資源組建成立的。公司總部位于山東省濰坊市寒亭區(qū)文化廣場辰碩大廈B座9樓,交通便利、環(huán)境優(yōu)美、人文氣息濃厚,歡迎您的光臨指導(dǎo)。
生產(chǎn)能力:海利隆公司目前有濰坊寒亭深加工及研發(fā)基地、濰坊昌樂氧化鎂煅燒分廠以及青海格爾木高純氫氧化鎂、高純氧化鎂合成及深加工基地。目前已經(jīng)具有:高純氫氧化鎂合成生產(chǎn)線一條,年產(chǎn)能10000噸;特種晶型結(jié)構(gòu)氫氧化鎂阻燃劑2000噸;高純氧化鎂煅燒有四條連續(xù)生產(chǎn)線、四條間歇煅燒生產(chǎn)線,年產(chǎn)能為6000噸;深加工生產(chǎn)線五條,產(chǎn)能8000噸。
核心技術(shù):海利隆公司自主研發(fā)的以氯化鎂+氫氧化鈉為原料合成六角片狀氫氧化鎂阻燃劑,實現(xiàn)了水熱合成、微膠囊改性技術(shù)的突破,是國內(nèi)最早開發(fā)出與美國雅寶、日本協(xié)和相媲美的高端氫氧化鎂阻燃劑產(chǎn)品的企業(yè);海利隆公司是國內(nèi)高鋁蓋板玻璃及光電玻璃用高純重質(zhì)氧化鎂標準起草者,為高端玻璃國產(chǎn)化做出了一定貢獻;開發(fā)設(shè)計的復(fù)配系列產(chǎn)品為眾多高分子材料生產(chǎn)企業(yè)提供了可靠的低煙無鹵阻燃技術(shù)配方。
研發(fā)實力:海利隆公司立足高端鎂鹽的深加工研發(fā),遵循“精于鎂鹽,專注阻燃”的技術(shù)研發(fā)理念,依靠企業(yè)強大的技術(shù)研發(fā)能力,可以為您“量身定做”氫氧化鎂、氧化鎂、碳酸鎂、低煙無鹵阻燃劑系列產(chǎn)品,是您開發(fā)新產(chǎn)品、新材料的可靠助劑供應(yīng)伙伴。
隨著企業(yè)研發(fā)實力及生產(chǎn)能力的增強,海利隆公司陸續(xù)開發(fā)了磷氮系阻燃劑、鎂鋁系阻燃劑以及硼酸鋅等復(fù)配型低煙無鹵阻燃劑,是高分子材料復(fù)配阻燃體系的倡導(dǎo)者和領(lǐng)先者。
四、氫氧化鎂阻燃劑系列產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域
濰坊海利隆鎂業(yè)有限公司所生產(chǎn)的礦石法氫氧化鎂阻燃劑(牌號H1210、H1211、H1216)、化學(xué)法氫氧化鎂阻燃劑(H1611、H1616)、特種晶型氫氧化鎂阻燃劑(H1410、H1411、H1412、H1416)廣泛應(yīng)用于電線電纜、工程塑料及其它高分子材料中,具體應(yīng)用領(lǐng)域如下: