氫氧化鎂阻燃劑在電纜料中的應(yīng)用

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(lái)，阻燃劑已成為塑料、橡膠助劑中用量?jī)H次于增塑劑的精細(xì)化學(xué)品。近年來(lái)在美國(guó)、日本、歐洲的發(fā)達(dá)國(guó)家一直保持較高速度的增長(zhǎng)，目前實(shí)際應(yīng)用的阻燃劑品種繁多，主要有鹵系、有機(jī)磷系、磷-氮系、有機(jī)硅系及無(wú)機(jī)類的鋁系、鎂系、硼系、銻系、鉬系、錫系等。其中，鹵系（重點(diǎn)是溴系）阻燃劑是目前世界上產(chǎn)量和用量最大的有機(jī)阻燃劑，但使用有機(jī)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(chǎng)能見(jiàn)度低，給消防和救護(hù)造成嚴(yán)重困難，甚至使人、畜中毒死亡。又由于有機(jī)阻燃劑價(jià)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(hù)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(wú)公害無(wú)機(jī)阻燃劑，其在生產(chǎn)、使用和廢棄過(guò)程中均無(wú)有害物質(zhì)排放，不影響樹(shù)脂電氣絕緣性，而且還能中和燃燒過(guò)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(yù)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“血管”和“神經(jīng)”，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位?！笆濉逼陂g我國(guó)的電網(wǎng)總投資達(dá)到1.5萬(wàn)億元，較“十二五”期間投資增長(zhǎng)140%，僅國(guó)家電網(wǎng)公司就將新增330kV及以上輸電線路達(dá)6萬(wàn)km?？梢灶A(yù)見(jiàn)，西電東送、骨架電網(wǎng)升壓擴(kuò)容、全國(guó)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(guó)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(zhǎng)給電線電纜行業(yè)創(chuàng)造了巨大的市場(chǎng)需求，同時(shí)也將逐步帶動(dòng)電線電纜行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整。與此同時(shí)，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(guó)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(guó)線纜構(gòu)成主要是PVC線纜，2015年消耗量在60萬(wàn)噸，PE、EVA為主的聚烯烴線纜20萬(wàn)噸，交聯(lián)型熱固聚烯烴3萬(wàn)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(guó)內(nèi)電纜料產(chǎn)量為55萬(wàn)t左右，2017年約為71萬(wàn)t。

　　目前，歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已嚴(yán)禁使用或進(jìn)口非環(huán)保型電纜。歐盟在RoHs指令中規(guī)定：投放市場(chǎng)的電氣設(shè)備產(chǎn)品中不能含有鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、聚溴二苯醚、聚溴聯(lián)苯等6種有害物質(zhì)。ROHS指令對(duì)電纜料行業(yè)也產(chǎn)生了很大的影響，尤其對(duì)于阻燃電纜料，對(duì)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(guò)程中，對(duì)環(huán)境的影響越來(lái)越受到業(yè)界的重視，目前，瑞士、德國(guó)、瑞典、美國(guó)、日本等國(guó)家，對(duì)電纜料產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用都制定了嚴(yán)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(lái)，我國(guó)也相繼頒布了很多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。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(wú)鹵材料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。同年，公安部頒布了阻燃及耐火電纜分級(jí)和有關(guān)要求。2002年，北京市政府向國(guó)際奧委會(huì)承諾奧運(yùn)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(dòng)場(chǎng)所，禁止使用PVC等非環(huán)保型電纜產(chǎn)品。2008年的北京奧運(yùn)村、2010年的上海世博會(huì)都出臺(tái)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(wú)鹵線纜領(lǐng)域具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但由于進(jìn)口氫氧化鎂價(jià)格較高，約2.5-3萬(wàn)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(wàn)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(gè)領(lǐng)域因加工溫度高、外觀要求嚴(yán)格，氫氧化鋁不能滿足要求，未來(lái)五年，對(duì)高端氫氧化鎂需求量在10000噸/年。

　　近年來(lái)，隨著人們對(duì)電纜料的性能要求越來(lái)越高，各種高性能、環(huán)保、阻燃電纜料被源源不斷地開(kāi)發(fā)出來(lái)，無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，無(wú)鹵化是阻燃電線電纜發(fā)展的方向，市場(chǎng)前景非常廣闊，具有很大的市場(chǎng)潛力。

　　氫氧化鎂阻燃劑簡(jiǎn)介

　　氫氧化鎂為六方晶系或無(wú)定形片狀晶體的白色粉末，水溶液呈堿性，相對(duì)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(wú)機(jī)弱堿類產(chǎn)品，因其具備較強(qiáng)的緩沖性能、較高的活性和吸附能力、處理使用安全以及無(wú)腐蝕性、無(wú)毒、無(wú)害等諸多獨(dú)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(hù)環(huán)境和有益生態(tài)發(fā)展進(jìn)程中備受青睞和推崇的產(chǎn)品之一，近年來(lái)的生產(chǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域在迅速擴(kuò)大。