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| 我國塑料阻燃劑應用現狀和發(fā)展趨勢 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-06-02 10:52:38 瀏覽次數： |
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1 中國塑料阻燃劑應用現狀
（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）隨著(zhù)防火安全意識的提升，近幾十年間，阻燃劑及阻燃材料在減少火災引起的損失方面起到重大作用。中國對阻燃劑的研究起步較晚，從20 世紀60 年代后期開(kāi)始發(fā)展，主要以鹵系阻燃劑為主，到80 年代中國的阻燃劑品種只有40 多種，年產(chǎn)量?jì)H為5000 t，只占美國阻燃劑年產(chǎn)量的1/10；但是到2003 年，中國阻燃劑年產(chǎn)量達到15 萬(wàn)t，品種達到120 種以上；到2006 年，中國阻燃劑年產(chǎn)量達到26 萬(wàn)t，主要為氯化石蠟、四溴雙酚A、十溴二苯醚、磷酸苯酯類(lèi)，無(wú)機類(lèi)只占17%，其中1/2 為氧化銻，而氫氧化鋁、氫氧化鎂不足10%。
據資料統計，2006 年到2010 年的“十一五” 期間， 中國塑料產(chǎn)量的年增長(cháng)率平均為13%，2010 年中國塑料制品產(chǎn)量達到5 800 萬(wàn)t 以上，按阻燃塑料占塑料制品的20%和阻燃劑使用比例為3%計算，同樣按照13%增長(cháng)速率計算，則“十二五”末中國塑料制品用阻燃劑市場(chǎng)規模將達到60 萬(wàn)t 以上，阻燃劑整體市場(chǎng)規模將達到90 萬(wàn)t。長(cháng)期以來(lái)，中國因沒(méi)有強制的阻燃標準，與發(fā)達國家相比阻燃劑消費量較低。
中國阻燃劑生產(chǎn)廠(chǎng)家有1800 家以上，年產(chǎn)量達到幾十萬(wàn)噸，但大部分用于出口，真正用于中國的阻燃劑比例很小。據有關(guān)資料顯示，中國阻燃劑的使用不普及，阻燃塑料占塑料制品的比例不足2%， 而美國阻燃塑料比例達到了30%。雖然在2007—2011 年中國阻燃劑使用量年均增長(cháng)15%左右， 但阻燃劑產(chǎn)品消費結構不合理，鹵系阻燃劑市場(chǎng)份額較大，約占整個(gè)阻燃劑的80%。而鹵系阻燃劑在燃燒過(guò)程中容易分解生成鹵化氫氣體，并釋放出二惡英和二苯呋喃等有毒物質(zhì)，據有關(guān)統計報道，火災中85%的死者是由于有毒氣體和煙造成的窒息而死亡。同時(shí)在2008—2010 年隨著(zhù)中國溴素價(jià)格的上漲，溴系阻燃劑的市場(chǎng)呈現萎縮狀態(tài)。
有機磷系阻燃劑由于發(fā)煙量、有毒及腐蝕性氣體生成量少，近幾十年受到人們大量關(guān)注。歐美日等發(fā)達國家對有機磷系阻燃劑的消費量呈現快速增長(cháng)勢頭，其消費量占阻燃劑總消費量的比例分別達到25%、26%和20%。而中國對有機磷系阻燃劑的消費量較低，并且中國有機磷系阻燃劑品種單一，主要為添加型阻燃劑。近10 a 來(lái)，有機磷系阻燃劑雖然成為了中國阻燃劑的研究熱點(diǎn)， 開(kāi)發(fā)出近30個(gè)品種，但遠遠不能滿(mǎn)足合成材料的工業(yè)發(fā)展需求。
無(wú)機阻燃劑具有穩定性好、無(wú)毒、無(wú)腐蝕性、抑煙和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。目前國外無(wú)機阻燃劑消費量遠高于有機阻燃劑，如美國、日本和歐洲等發(fā)達國家和地區無(wú)機阻燃劑消費量占阻燃劑消費量的60%，而中國不足10%。
中國對無(wú)機阻燃劑的研究始于20世紀80年代中后期，主要以氫氧化鎂、氫氧化鋁和無(wú)機磷化合物為主。其中氫氧化鎂阻燃劑含量對聚合物材料性能的影響依賴(lài)于氫氧化鎂形貌，而中國對控制制備合適形貌氫氧化鎂晶體的技術(shù)尚不成熟；中國氫氧化鋁阻燃劑產(chǎn)品白度高、生產(chǎn)成本較低，但是產(chǎn)品粒度分布、顆粒形貌以及表面性能與國外產(chǎn)品相比存在一定差距；中國對無(wú)機磷阻燃劑進(jìn)行了大量研究，包括微膠囊化紅磷的表面處理以及對磷酸銨和多聚磷酸銨的研究，但是由于生產(chǎn)技術(shù)的原因，國內市場(chǎng)并未得到廣泛的應用。
2 國外法規對中國阻燃劑發(fā)展的影響
隨著(zhù)化工合成工業(yè)的迅速發(fā)展和防火意識的提高，對阻燃劑的認識和需求逐年提高，使得阻燃材料的使用得到快速的發(fā)展。目前，阻燃劑的消費和生產(chǎn)主要集中在發(fā)達國家，歐美日是世界三大阻燃劑市場(chǎng)。據美國市場(chǎng)咨詢(xún)機構的研究報告，全球阻燃劑需求量以年均4.8%的速度增長(cháng)。2011 年全球阻燃劑消費量約為240 萬(wàn)t， 其中歐盟市場(chǎng)阻燃劑年均增速約為3%，北美年均增速為3.4%。預計未來(lái)5 a， 亞洲市場(chǎng)阻燃劑將以年均7%的速度增長(cháng)，到2015 年需求量將超過(guò)300 萬(wàn)t，超過(guò)北美成為全球最大的阻燃劑消費市場(chǎng)。
在環(huán)保與防火安全上尋找平衡點(diǎn)， 是未來(lái)阻燃劑發(fā)展的重要內容。隨著(zhù)人們對環(huán)保、安全、健康意識的增強， 世界各國把環(huán)保型阻燃劑的研究開(kāi)發(fā)作為了重點(diǎn)。傳統阻燃劑中，鹵系阻燃劑由于阻燃效果好、對材料的性能影響小、性?xún)r(jià)比高而得到廣泛使用。但是該類(lèi)阻燃劑由于存在環(huán)保方面的缺陷，阻燃過(guò)程中會(huì )釋放腐蝕性氣體、有毒物質(zhì)和大量有害煙霧， 歐美等發(fā)達國家相繼推出法規來(lái)約束該類(lèi)阻燃劑的使用。
同時(shí)， 溴系阻燃劑由于多年的使用， 在全球多個(gè)地區的土壤中均發(fā)現了危害生態(tài)環(huán)境及人體健康的溴系阻燃劑（六溴環(huán)十二烷、多溴二苯醚）痕跡，為此溴系阻燃劑中多溴聯(lián)苯、五溴二苯醚、八溴二苯醚等已被歐盟列為禁用品，而對于十溴二苯醚，挪威及瑞典建議限用，其含量不能超過(guò)制品的0.1%（質(zhì)量分數）。不僅如此，國際上很多非政府組織正積極推動(dòng)“無(wú)/低鹵素”行動(dòng)，甚至有的國家要求2020 年實(shí)現溴系阻燃劑的零排放，未來(lái)有機鹵系阻燃劑的消費將呈現不斷下降的趨勢。
有機磷系阻燃劑對聚合物的物理機械性能影響較小，和聚合物有較好的兼容性，成為近年來(lái)備受青睞的阻燃劑。無(wú)機阻燃劑因其穩定性好、無(wú)毒、不揮發(fā)、不析出、原料來(lái)源豐富并對環(huán)境友好，也是具有很好前途的阻燃劑。
隨著(zhù)中國社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展， 中國對防火安全也日益重視，2007 年3 月中國最新的強制性國家標準（GB 20286—2006《公共場(chǎng)所阻燃制品及組件燃燒性能要求和標識》）開(kāi)始正式施行，其中對塑料制品阻燃性能提出了更高要求，該規定明確自2008 年7月1日起“凡是使用不符合《公共場(chǎng)所阻燃制品及組件燃燒性能要求和標識》的阻燃制品，對該公共場(chǎng)所的消防驗收或者開(kāi)業(yè)前消防安全檢查一律不得予以通過(guò)”，這將極大促進(jìn)中國阻燃劑的消費。
在歐盟ROHS 和REACH 法規的沖擊下以及歐盟海關(guān)介入到REACH 執法，2009 年中歐貿易額下降了14.5%，主要原因是中國的紡織、服裝、鞋業(yè)、玩具、輕工、電子等產(chǎn)品不符合REACH 有關(guān)規定而受損，這些產(chǎn)品被禁止銷(xiāo)售，甚至被拒絕進(jìn)入歐盟。因此中國應該改變現在的阻燃劑產(chǎn)業(yè)結構， 減少鹵系阻燃劑的生產(chǎn)， 加大力度開(kāi)發(fā)生產(chǎn)綠色環(huán)保型阻燃劑磷系阻燃劑和無(wú)機阻燃劑。
3 中國發(fā)展環(huán)保阻燃劑的資源優(yōu)勢
中國磷礦資源有3種類(lèi)型：沉積巖型磷塊巖、巖漿巖型磷灰石和沉積變質(zhì)巖型磷灰巖。目前中國在磷礦資源上有巨大優(yōu)勢。據不完全統計，中國磷礦已查明儲量約為176 億t， 約占全球磷礦資源儲量的36%。中國磷礦資源豐富，但是富礦少、貧礦多，大部分為中低品位礦石， 真正具有經(jīng)濟價(jià)值的磷礦僅占22%，而難以利用的資源占78%。為鼓勵利用中低品位的磷礦資源， 促進(jìn)磷礦資源的可持續發(fā)展，自2009 年起中國將磷礦出口納入配額管理，對出口企業(yè)資質(zhì)進(jìn)行嚴格限制， 規定出口產(chǎn)品必須來(lái)自于建有中低品位選礦裝置的大型礦山。因此，中國可以依靠豐富的磷礦資源，開(kāi)發(fā)有機磷系阻燃劑，拓展其應用領(lǐng)域。
中國鎂礦資源豐富，總儲量占世界的22.5%，居世界第一。其中已探明的菱鎂礦儲量為34 億t，含鎂白云石資源儲量為40 億t，鹽湖鎂鹽資源儲量為60 億t。近十幾年國內外關(guān)于氫氧化鎂阻燃劑的研究十分活躍， 國外有近10 個(gè)國家20 余企業(yè)生產(chǎn)20 多個(gè)產(chǎn)品，總年產(chǎn)量約為17 萬(wàn)t。隨著(zhù)氫氧化鎂阻燃劑在聚合物中的應用越來(lái)越受到關(guān)注， 優(yōu)越性越來(lái)越受到重視，中國應依托鎂礦資源大國的優(yōu)勢和良好的市場(chǎng)前景，加強氫氧化鎂應用的研究，改進(jìn)現有生產(chǎn)工藝， 促進(jìn)中國氫氧化鎂阻燃劑的生產(chǎn)與發(fā)展，滿(mǎn)足國內塑料工業(yè)對氫氧化鎂阻燃劑的需求。
4 結語(yǔ)
當今世界對環(huán)保要求越來(lái)越高， 環(huán)境友好型阻燃劑越來(lái)越受到重視，無(wú)鹵、低煙、無(wú)毒、高效新型阻燃劑是當今阻燃劑的發(fā)展方向， 發(fā)達國家紛紛投入大量資金進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。鑒于中國的磷礦、鎂礦資源豐富，價(jià)格低廉，中國應該抓住機遇，順應世界塑料阻燃劑的發(fā)展潮流，依托資源優(yōu)勢，加大對無(wú)機、環(huán)境友好型阻燃劑的研究開(kāi)發(fā)， 推動(dòng)中國阻燃劑行業(yè)朝著(zhù)環(huán)保、無(wú)毒方向發(fā)展。
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