有机钙液体稳定剂在电缆料的应用

　　摘要：20世纪末以来，PVC材料的环境问题被广泛认识，欧盟自发布了WEEE和RoHS指令后，又发布了EuP指令，直逼中国制造业，尤其是塑料制品，当然也包括电缆行业。更严重的是一些发达国家已提出了限制或全面禁止使用PVC电缆的法令建议。如何解决PVC电缆料的环保问题，首当其冲要解决热稳定剂的无铅化。

　　PVC电缆料行业所处环境及环保压力

　　在电线电缆绝缘和护套料中，PVC材料价格便宜，机械性能优良，加工方便，使得它长久以来成为电线电缆行业使用数量最多的材料。据统计2006年PVC电缆料总消耗PVC树脂达到80万T左右，其中大部分用于电子、电器产品的组件。常规的电线电缆生产过程中污染是相当严重的，在制造、使用及废弃过程和废物回收处理时会产生大量的有毒有害物质。有资料表明：在填埋场内，有10%以上的铅盐稳定剂从含有各种混合增塑剂柔性PVC电缆料中释放出来（引自欧盟绿皮书—PVC的环保问题-C）。当然还包括二噁英、卤氢酸等。近年来，欧、美、日等国家对电线电缆的公害现状十分重视，纷纷制定了法律法规对电线电缆生产制造过程的废气、废水、固体排放物进行了严格的限制，而且对报废的电线电缆的处理实施全面的监控，要求电线电缆制造企业采用符合环保的材料取代传统材料，以达到绿色、环保的要求。

　　不仅国外如此，我国政府也出台了《电子信息产品污染控制管理办法》，对铅等六种有毒有害物质做了相应的规定。而早在1998年北京市供电局就颁发规定，在其所管辖系统禁用PVC电缆；2001年公安部颁发了公告，要求从2002年开始，在上海、北京等城市的大型公共活动场所，禁止使用PVC等非环保性电线电缆产品；而上海市政府也承诺：2010年上海世博会也将使用环保型电缆产品。目前铁道、通信部门也已颁布了规定，以后的几年中，我国的建筑、交通、运输、通信等部门和所有的大中城市的供电部门，也将实施全面禁止使用非环保型电线电缆。

　　PVC电缆料无铅化进展的主要障碍

　　2006年我国共消耗热稳定剂30万吨，其产品结构为铅盐类占40%，硬脂酸盐类占20%，复合型占24%（部分含铅），有机锡类占6%、稀土类及其他占10%，铅盐消耗量在10万吨以上，其中电线电缆料生产上消耗在5万吨左右。到目前为止国内对PVC电缆料加工基本上还是使用铅盐产品。主要原因有两个：1.技术上的难度：我国电线电缆料生产采用GB/T 8815-2002国家标准。这项标准中的若干测试项目高于国际标准，如200℃刚果红测试和20℃体积电阻率，这是和我国国情有关。我国民用电电压为220V，工业三相电380V，而输送电则采用超高压输送。另外民用住宅普遍采用暗线（埋藏线）装修，城市输电线也普遍采用地下输送。这就对电线电缆的热稳定性和体积电阻率提出了特别高的要求，这是符合我国国情的。能否达到标准要求，对PVC电缆料的200℃刚果红测试和20℃体积电阻率在相同配方中采用何种热稳定剂是起决定性作用的，在当前除采用铅盐产品能满足国标要求外，用其它材料来代替铅盐，都是十分困难的。2.成本关系：PVC电线电缆料加工行业是一个微利的传统行业，企业对加工成本控制的十分严格。当前无铅环保类热稳定剂难于在有国标要求的电缆中推广应用：一是热稳定剂本身售价过高加工企业难以接受，二是改变原PVC电缆料配方体系增加了电缆料的制造成本（只能满足实验室条件）而丧失了实际使用意义。

　　同时，目前国内对PVC电缆料的无铅化基本上持有二种看法：1.认为钙/锌类环保热稳定剂可以替代铅盐满足加工要求和国标有关规定，其实不然： 2006年我国消耗5万吨铅盐稳定剂用于PVC电缆料加工，就说明了并非所有的环保类热稳定剂品种都在使用性能和使用成本上全面替代铅盐。钙/锌类环保热稳定剂只能满足出口UL标准，所以在出口电线电缆中使用钙/锌类环保热稳定剂能满足加工要求，而要达到国标的要求还有差距。这是其一；2.有专家、学者认为用钙/锌类环保热稳定剂代替传统的铅盐产品是大势所趋，也是我国热稳定剂主要发展方向，但以钙/锌类产品目前的水平，是不可能满足GB/T 8815-2002国家标准中有关20℃体积电阻率、200℃刚果红测试热稳定性能等指标的，尤其是目前我国PVC电缆行业基本上都是微利运营的前提下，对塑料助剂的价格十分敏感的前提下，不可能开发出使用成本低于铅盐产品而性能、质量指标达到铅盐产品的代替产品，至少不能正常商品化运营。

　　所以讲PVC电缆用热稳定剂的无铅化是必要的、必须的，但现实情况又是十分复杂和严峻的。对这种局面和发展的趋势，杭州三叶助剂有限公司用了近5年的时间，投入了大量的人力、财力，开发成功了已申报三项发明专利的有机钙系液体复合产品。特别是KGF-R品种在PVC电缆料的应用中，得到了江苏、浙江、山东、四川等地用户的认可。经过试验证明了KGF-R有机钙液体稳定剂完全可以代替铅盐产品在PVC电缆料加工中应用。使用KGF-R有机钙液体热稳定剂的电缆料经SGS公司检测符合欧盟RoHS指令和我国政府有关规定；各项指标检测可以满足GB/T8815-2002国标要求。