電子電器用環(huán)保型工程塑料發(fā)展方向
科學(xué)技術(shù)日新月異，電子電器產(chǎn)品的使用量越來越大，同時，報廢電子電器產(chǎn)品也越來越多，這些廢棄物中的有害物質(zhì)對環(huán)境及人類健康會造成很大危害。鑒于此，歐盟制定了《報廢電子電氣設(shè)備指令》（WEEE）和《電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》（RoHS）。前者在去年8月13日生效，后者于今年7月1日正式生效。為了與國際產(chǎn)品接軌，中國也出臺了與歐盟兩個指令相對應(yīng)的條例，即《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》。
歐盟是中國家用電器、電子、通訊等產(chǎn)品的主要出口地。兩項指令的相繼實施，表面上是加大了電子電器產(chǎn)品出口企業(yè)的壓力，而實質(zhì)上，這種壓力相當(dāng)一部分集中在電子電器用工程塑料的供應(yīng)商身上。中國工程塑料生產(chǎn)企業(yè)，特別是改性塑料生產(chǎn)企業(yè)要想適應(yīng)這一市場變化，就必須對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行升級換代，為電子電器行業(yè)提供符合環(huán)保要求的工程塑料。
■歐盟指令的主要內(nèi)容及各國的對應(yīng)措施
RoHS指令規(guī)定：從2006年7月1日起，投放于歐盟市場的電子電氣設(shè)備將不含有鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯(lián)苯（PBB）和多溴二苯醚（PBDE）六種有害物質(zhì)。但必要時允許在電子電氣設(shè)備的特殊物質(zhì)和組件中含有上述6種有害物質(zhì)，但不能超過RoHS指令規(guī)定的最高含量，即鉛含量不超過1000ppm，鎘含量不超過100ppm，汞含量不超過1000ppm，六價鉻含量不超過1000ppm，多溴聯(lián)苯（PBB）含量不超過1000ppm，多溴二笨醚（PBDE）不超過1000ppm。
雖然RoHS指令對電子電氣設(shè)備中有害物質(zhì)含量做了明確規(guī)定，但不同國家對不同材料都有自己的限量標(biāo)準(zhǔn)。
1998年，歐盟成員國開始實行94/62/EEC條例，要求對包裝材料逐年減少四種有害金屬的含量，到2001年6月達(dá)到四種有害金屬總量不超過100ppm，這也是美國東北州長聯(lián)盟（CoalitionofNortheasternGovernorsCoNEG）對包裝材料有害金屬含量的一貫要求。94/62/EEC法規(guī)規(guī)定，塑料中鎘含量應(yīng)小于100ppm。但歐洲一些國家對鎘含量的要求更嚴(yán)格，如瑞士規(guī)定小于10ppm，瑞典規(guī)定小于75ppm，荷蘭和英國的要求與94/62/EEC相同。
在歐洲檢測方法EN71-3:1995中，不但確定了某些有害物質(zhì)的檢測方法，還規(guī)定了某些有害元素的限量值（ppm)。
美國要求塑料產(chǎn)品中鉛及其化合物含量不超過300ppm，尤其是乙烯基類化合物中，鉛含量要小于200ppm。
日本的有關(guān)企業(yè)對兩個指令也做出積極響應(yīng)。索尼、佳能等50家電機(jī)、精密儀器制造企業(yè)參照歐盟頒布的RoHS指令，組成了“綠色采購調(diào)查共通化協(xié)議會（JGPSSI）”，他們倡議：在2006年7月之前，各企業(yè)停止在國內(nèi)外銷售含鉛、汞等六種有害金屬和化學(xué)物質(zhì)的產(chǎn)品。有270家企業(yè)、社團(tuán)參加的日本化學(xué)工業(yè)協(xié)會接受了上述倡議。70%～80%的臺資企業(yè)也開始接受綠色采購倡議，要求他們的供貨商提供六種有害物質(zhì)成分檢測報告。
■環(huán)保型工程塑料未來發(fā)展方向
鑒于各國對環(huán)保的要求，低壓電器中大量使用的工程塑料——主要用來做支撐材料和絕緣材料，必須滿足如下條件：
1．良好的電氣性能
工程塑料一般都具有很好的電絕緣性。
電氣強(qiáng)度、表面電阻率、體積電阻率都很高，通常情況完全能滿足低壓電器產(chǎn)品的要求。但在潮濕和有化學(xué)介質(zhì)存在下往往會發(fā)生爬電和擊穿現(xiàn)象，這就要求材料具有較高的CTI值。理想材料的CTI值在500V以上。
2．較高的耐熱性能
工程塑料的使用溫度一般都在100℃以上，但在低壓電器中由于異?，F(xiàn)象往往會引起局部過熱，這就要求所使用的塑料耐更高的溫度。填充PA6一般能耐到150℃以上，玻纖增強(qiáng)PA6可耐到200℃，但對于功能集成，采用小型薄壁化設(shè)計的低壓電器產(chǎn)品，往往使用耐溫達(dá)到240℃的增強(qiáng)PA66產(chǎn)品。對于低壓電器中耐溫等級更高的小型結(jié)構(gòu)件，目前可供選擇的還有PA46，它可耐到280℃的高溫。
塑料的長期使用溫度在UL認(rèn)證中用相對溫度指數(shù)（RTI值）表示，另一種較傳統(tǒng)的表示方法是半生命周期連續(xù)使用溫度（CUT），上述兩種表示方法都具有局限性。更科學(xué)的辦法應(yīng)是熱老化實際工作絕對值（ARO），它能更真實地反映塑料在受熱條件下的力學(xué)性能。
3．優(yōu)異的阻燃性能
上面介紹的幾種材料都是阻燃性材料。但由于環(huán)保要求，傳統(tǒng)鹵系阻燃劑的使用受到制約。環(huán)保概念提出的初期，無鹵阻燃劑的阻燃效果并不理想，一般只有V-2級，近期許多大公司相繼開發(fā)了可達(dá)到V-0級的無鹵阻燃劑。更先進(jìn)的辦法是在聚合過程中在大分子鏈上聯(lián)接起阻燃作用的成份。
材料的阻燃性能、電氣性能和耐熱性能之間是一種制約關(guān)系。同一種基材的材料，往往阻燃性好時電氣性能和耐熱性能都有所下降，因此開發(fā)阻燃V-0級、CTI值大于550V，熱變形溫度大于280℃的材料是未來環(huán)保型工程塑料的發(fā)展方向。
目前低壓電器正朝著小型化、多功能、高電流方向發(fā)展，這就要求所使用的塑料材料強(qiáng)度更好、耐溫更高。國內(nèi)的俊爾等公司也在探討特種工程塑料的改性工作，如PA46、PPS、PEEK等，以便更好地為低壓電器制造商提供高性能的塑料材料。
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