彩色低烟无卤阻燃聚烯烃热收缩材料研制

彩色低烟无卤阻燃聚烯烃热收缩材料

研制中科院上海应用物理研究所加速器与辐射技术研究中心张聪2006、11

2006年7月1日欧盟ROHS指令正式在全世界执行,ROHS指令要求2006年7月1日后，投放欧盟市场的电气和电子产品不得含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等6种有害物质。

2004年年初，国家信息产业部根据《清洁生产促进法》、《固体废物污染环境防治法》等有关法规，制订《电子信息产品污染防治管理办法》，该法规定，2006年7月1日起电子信息产品中不得含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等有害物质，同时，进入中国的电子电器产品不得含有以上6种有害物质。

ROHS指令的执行对我国的热收缩生产企业(我国现是世界最大的热收缩套管生产基地和出口国之一）的出口提出了严重的壁垒。我国一些大型的热收缩生产企业都相继研制与开发低烟无卤阻燃聚烯烃热收缩材料。如长园新材、中科英华（均为上市公司）、深圳沃尔、深圳宏商、广州凯恒、吴江达胜、大连联合高分子等大型热收缩生产企业已开发出黑色无卤阻燃热收缩管全面替代或大部分替代含卤阻燃热收缩管。

我所在2000年申请、2004年授权、2005年转让的“辐射交联低烟无卤阻燃低温收缩聚烯烃热缩材料”（专利号:ZL00115353.6）是我国目前唯一已获得国家发明专利授权的低烟无卤阻燃热收缩材料。经过企业近一年的产业化生产，已取得了数百万元的经济效益，产品已销售给长园新材、中科英华、大连联合高分子、广州凯恒等大型热收缩生产企业及大量的温州中小型热缩生产企业。

但目前国内及我所转让的专利技术生产的低烟无卤阻燃热收缩材料均采用红磷阻燃剂，采用此阻燃剂虽然阻燃效率高，但只能生产黑色和铁红色材料，而且发烟量大，限制了材料的使用范围。

国际上著名辐射交联热缩套管生产企业如美国Tyco（原Raychem）公司、日本的Sumitomo（住友）公司、韩国LS（LG）电缆公司、美国DSG-CANUSA公司等，目前这几家公司均生产低烟无卤阻燃热缩套管。

Raychem的无卤热缩管ZH2和ZH4

Sumitomo的无卤热缩管NH

LS的无毒热缩管GSHS-1625G

DSG的无卤热缩管CZT200

我国目前只有深圳长园新材黑色无卤阻燃热收缩管（CB-CHF）（认证号：E18098）通过ULVW-1(224)规范。

综合国内外著名热收缩企业生产的低烟无卤阻燃热缩套管,通过ULVW-1(224)规范的企业寥寥无几,且只能通过黑色热缩套管。白色及彩色低烟无卤阻燃热缩套管通过ULVW-1(224)规范的未见报道。白色及彩色低烟无卤阻燃与黑色无卤阻燃的阻燃机理不同，因此研制彩色无卤阻燃热缩管目前还是世界性的难题。

我所根据国际、国内的市场需求，在原专利基础上，利用我所的辐射技术特点，采用辐射接枝技术，与深圳长园新材料股份有限公司合作，经过半年多的攻关，在阻燃配方中添加全部白色无卤阻燃剂及各种无卤色母料，中试生产出彩色低烟无卤阻燃热收缩材料，材料的环保性能通过SGS-ROHS指令,通过长园电子、东莞全泰生产的热收缩套管产品性能已能通过UL垂直燃烧试验，此材料已申请了国家发明专利（申请号200610028750.5)。

本发明的创新点是采用自己制备的辐射接枝马来酸酐的聚烯烃作为相容剂，本发明人单位是国内最著名的辐射接枝改性高分子材料的研究和开发单位。目前国内研制的低烟无卤阻燃聚烯烃材料均采用化学接枝马来酸酐的聚烯烃作为相容剂，此相容剂接枝率低（≤1%），接枝材料配方复杂，生产过程中接枝反应和质量较难控制，副产品多，材料净化复杂。在低烟无卤阻燃材料配方中添加量大，综合成本高。

辐射接枝马来酸酐的聚烯烃采用二次制备的工艺，虽然制备的成本略高于化学接枝，但在制备过程中不添加过氧化物等添加剂，接枝产物纯度高，质量易控制，关键可制备的相容剂接枝率高（＞1%），在相同量相容剂下可添加更多的无卤阻燃剂，而制备的彩色低烟无卤阻燃聚烯烃材料的性能又优于用化学接枝的聚烯烃作为相容剂的低烟无卤阻燃聚烯烃材料。

同时本发明在阻燃体系上采用全部白色的多种阻燃剂复配而成，能生产包括黑色和红色在内的全部颜色的无卤阻燃材料，因复合阻燃剂燃烧时发烟量少，所以本发明材料是真正意义的低烟无卤阻燃聚烯烃材料。

彩色(白色)低烟无卤阻燃热收缩管在研项目

核电站用耐辐射低烟无卤阻燃聚烯烃材料的研制

我国预计到2020年以前，将新建30个百万千瓦级的核电机组。按保守的估计，核电站投资在400亿美元以上。中国核工业集团公司，希望新建核电站的平均国产化率能够达到60%，这样估计有240亿美元（约2000亿人民币）的货物可能国产化。这给我国在核电用电缆的应用带来机遇，一座核电站通常有3000-4000公里电缆，价值大约1-2亿元，数百万耐辐射低烟无卤阻燃聚烯烃热收缩材料。目前我们研制的耐辐射低烟无卤阻燃聚烯烃热收缩材料已在我所的辐射中试基地（已被国内多家核电站设计单位和核电站电缆生产企业指定为60Co耐辐射试验基地）进行耐辐射试验。

其他研究项目1、辐射交联耐高温（150℃）低烟无卤阻燃