塑料添加劑 術(shù)提升是根本
August.11
中國(guó)化工報(bào)
歐盟RoHS實(shí)施在即，被稱為'中國(guó)RoHS'的《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》也將于2007年3月1日正式實(shí)施。中國(guó)塑料添加劑和電子電氣用塑料制品企業(yè)如何應(yīng)對(duì)，已成為業(yè)界廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。
這兩個(gè)RoHS指向的電子電氣產(chǎn)品，正是塑料的重要應(yīng)用領(lǐng)域。目前，全球電子電氣用塑料年消費(fèi)量已達(dá)1000萬噸，占塑料消費(fèi)總量的7%，并正處于高速增長(zhǎng)階段。中國(guó)工程塑料市場(chǎng)近五年年均增速達(dá)20%以上，而電子電氣正是各工程塑料品種最值得期待的市場(chǎng)，其消費(fèi)份額在五大工程塑料中均已居前列：PC42%、PET/PBT26%、PA34.8%、MPPO63%、POM50%。中國(guó)2005年電子電氣用五大工程塑料用量占工程塑料總耗量的29％，超出其他任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)。
歐盟RoHS主要內(nèi)容是要求歐盟成員國(guó)確保從2006年7月1日起，投放市場(chǎng)的新電子和電氣設(shè)備不包含鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯醚或多溴聯(lián)苯。這些受限成分大多是因?yàn)樘砑蛹庸ば灾鷦┖凸δ苄灾鷦┒氲?，如增塑劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、阻燃劑等。因此，與其說RoHS針對(duì)電子電氣設(shè)備而立，不如說是針對(duì)電子電氣產(chǎn)品中塑料部件的添加劑而定的，可見RoHS對(duì)整個(gè)塑料產(chǎn)業(yè)來說影響不可謂不大。隨著國(guó)內(nèi)外RoHS實(shí)施日期的日益臨近，相關(guān)企業(yè)面臨重新選擇添加劑，升級(jí)技術(shù)和產(chǎn)品的問題。
面對(duì)RoHS，要想一步到位，完全符合其規(guī)定，摒棄現(xiàn)在含有重金屬和多溴聯(lián)苯醚或多溴聯(lián)苯的添加劑，并非易事。因?yàn)檫@些添加劑均為目前市場(chǎng)上性價(jià)比較高的種類，新添加劑帶來的是成本增加或性能下降，將會(huì)降低企業(yè)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。所以，在眾多已有添加劑和新型添加劑中，如何尋求較好的解決方案，就成為企業(yè)應(yīng)對(duì)RoHS的關(guān)鍵。
阻燃劑在塑料添加劑中用量較大，而溴系阻燃劑（BFR）是消費(fèi)量最大的有機(jī)阻燃劑，目前全球電子電氣產(chǎn)品所用阻燃劑，仍有80%是BFR。在RoHS中，禁止在電子電氣產(chǎn)品中使用多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚兩類化合物，它們主要來源于BFR。值得注意的是，在多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚中，歐盟將十溴二苯醚特赦，而中國(guó)恰恰是十溴二苯醚生產(chǎn)大國(guó)，目前年產(chǎn)能已達(dá)5萬噸，實(shí)際年產(chǎn)量約2.5萬噸。
十溴二苯醚在生產(chǎn)過程會(huì)產(chǎn)生部分非完全溴代二苯醚，而RoHS要求電子電氣產(chǎn)品中二苯醚含量要低于1000ppm。中國(guó)十溴二苯醚產(chǎn)品純度約97％，其中含有3%的非完全溴代二苯醚，通常十溴二苯醚阻燃劑在制品中的添加量約10％，因此非完全溴代二苯醚含量就會(huì)達(dá)到3000ppm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了RoHS的禁限標(biāo)準(zhǔn)。
國(guó)外公司已經(jīng)鄭重向客戶承諾他們所銷售的十溴二苯醚中含有的非十溴二苯醚量符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。那么，我們的廠家能不能穩(wěn)定地將十溴二苯醚生產(chǎn)過程中的非完全溴代二苯醚控制在RoHS標(biāo)準(zhǔn)之下，即能不能將十溴二苯醚純度控制在99％，是亟須重視并解決的一大問題。
各國(guó)阻燃產(chǎn)業(yè)的技術(shù)人員都在考慮解決方案，而聚合型溴系阻燃劑就是其中一種。聚合型溴系阻燃劑在中國(guó)還沒有規(guī)?；a(chǎn)，大多數(shù)廠家年產(chǎn)能力在500噸，還應(yīng)該早日實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?、集約化。目前國(guó)內(nèi)溴化聚苯乙烯、溴化環(huán)氧樹脂的發(fā)展，已經(jīng)完全有可能替代進(jìn)口。能夠生產(chǎn)高純度十溴二苯醚阻燃劑的世界三大阻燃劑巨頭———美國(guó)Chemturo、Albe鄄marle、DSB已經(jīng)在2005年10月1日前就提高了十溴二苯醚阻燃劑的售價(jià)，提價(jià)幅度達(dá)30％～40％，大大縮小了與聚合型溴系阻燃劑的價(jià)差。在某種程度上，十溴二苯醚阻燃劑的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)在減弱，聚合型溴系阻燃劑將會(huì)展示出誘人的發(fā)展前景。
RoHS禁用的重金屬化合物主要是通過塑料用色粉和著色劑以及無機(jī)填充物引入到塑料制品中的。著色劑包括無機(jī)著色劑和有機(jī)著色劑。
無機(jī)著色劑中一般多為重金屬化合物，如顏料黃34含鉻和鉛，顏料黃35、37含硫化鎘，顏料黃53和顏料棕24分別是鎳銻鈦的氧化物和鉻銻鈦的氧化物，顏料紅104含鉛，顏料棕29、31、33、35主要是鉻和鐵的氧化物，顏料紅108為鎘的硫化物/硒化物，顏料綠含鉻等。要想徹底解決著色劑中的重金屬問題，就必須開發(fā)穩(wěn)定性能優(yōu)異的有機(jī)著色劑，以替代無機(jī)著色劑。
在有機(jī)穩(wěn)定添加劑體系中，重金屬的來源主要是催化劑。如目前大部分受阻酚類抗氧劑均以有機(jī)錫作為催化劑。盡管有機(jī)錫不在RoHS范疇內(nèi)，但歐盟其他指令仍對(duì)其做出了限制，如1999/51/EC指令規(guī)定有機(jī)錫含量須在1ppm以內(nèi)，因此有機(jī)錫仍在歐盟限制性金屬范圍內(nèi)。中國(guó)臺(tái)灣的一些公司已經(jīng)通過更換催化劑，開發(fā)出Tin-Free的抗氧劑，如長(zhǎng)春集團(tuán)和中宏化工的1010、1076、1098等均已實(shí)現(xiàn)無錫化。
阻燃協(xié)效劑氧化銻因銻礦同時(shí)伴生鎢、鉛、錫、金等金屬，不僅本身存在限量使用問題，還需要面對(duì)控制伴生金屬含量的問題。如何解決附帶金屬含量問題，也是阻燃劑獲得通行證的關(guān)鍵。這需要在冶煉過程中提升伴生金屬分離提純技術(shù)。這一點(diǎn)對(duì)于國(guó)內(nèi)大部分生產(chǎn)廠家來說還具有一定的難度。
除上述金屬外，受限的還有砷等非金屬。砷元素的帶入主要來源于玻纖。目前國(guó)內(nèi)長(zhǎng)玻纖生產(chǎn)主要采用池窯法和坩堝法。大量坩堝法玻纖產(chǎn)品用于增強(qiáng)材料，其原料為玻璃球，而玻璃球的成型劑就是砒霜，即三氧化二砷。如何從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)少量或不含砷，以解決該產(chǎn)品所面對(duì)的環(huán)境問題，是企業(yè)必須考慮的。
范圍日益擴(kuò)大、要求日益嚴(yán)格的法律法規(guī)限制，不僅僅是塑料添加劑企業(yè)所面對(duì)的形勢(shì)，同時(shí)也是世界經(jīng)濟(jì)給予我們的商機(jī)和契機(jī)。在嚴(yán)峻形勢(shì)面前，努力提升技術(shù)水平才是根本之道。
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