歐盟RoHS實施在即,被稱為'中國RoHS'的《電子信息產品污染控制管理辦法》也將于2007年3月1日正式實施。中國塑料添加劑和電子電氣用塑料制品企業如何應對,已成為業界廣泛關注的焦點。
這兩個RoHS指向的電子電氣產品,正是塑料的重要應用領域。目前,全球電子電氣用塑料年消費量已達1000萬噸,占塑料消費總量的7%,并正處于高速增長階段。中國工程塑料市場近五年年均增速達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,其消費份額在五大工程塑料中均已居前列:PC42%、PET/PBT26%、PA34.8%、MPPO63%、POM50%。中國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%,超出其他任何一個產業。
歐盟RoHS主要內容是要求歐盟成員國確保從2006年7月1日起,投放市場的新電子和電氣設備不包含鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯醚或多溴聯苯。這些受限成分大多是因為添加加工性助劑和功能性助劑而引入的,如增塑劑、熱穩定劑、抗氧劑、阻燃劑等。因此,與其說RoHS針對電子電氣設備而立,不如說是針對電子電氣產品中塑料部件的添加劑而定的,可見RoHS對整個塑料產業來說影響不可謂不大。隨著國內外RoHS實施日期的日益臨近,相關企業面臨重新選擇添加劑,升級技術和產品的問題。
面對RoHS,要想一步到位,完全符合其規定,摒棄現在含有重金屬和多溴聯苯醚或多溴聯苯的添加劑,并非易事。因為這些添加劑均為目前市場上性價比較高的種類,新添加劑帶來的是成本增加或性能下降,將會降低企業產品在市場上的競爭力。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,就成為企業應對RoHS的關鍵。
阻燃劑在塑料添加劑中用量較大,而溴系阻燃劑(BFR)是消費量最大的有機阻燃劑,目前全球電子電氣產品所用阻燃劑,仍有80%是BFR。在RoHS中,禁止在電子電氣產品中使用多溴聯苯和多溴聯苯醚兩類化合物,它們主要來源于BFR。值得注意的是,在多溴聯苯和多溴聯苯醚中,歐盟將十溴二苯醚特赦,而中國恰恰是十溴二苯醚生產大國,目前年產能已達5萬噸,實際年產量約2.5萬噸。
十溴二苯醚在生產過程會產生部分非完全溴代二苯醚,而RoHS要求電子電氣產品中二苯醚含量要低于1000ppm。中國十溴二苯醚產品純度約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達到3000ppm,遠遠超出了RoHS的禁限標準。
國外公司已經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標準。那么,我們的廠家能不能穩定地將十溴二苯醚生產過程中的非完全溴代二苯醚控制在RoHS標準之下,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。
各國阻燃產業的技術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還沒有規模化生產,大多數廠家年產能力在500噸,還應該早日實現規模化、集約化。目前國內溴化聚苯乙烯、溴化環氧樹脂的發展,已經完全有可能替代進口。能夠生產高純度十溴二苯醚阻燃劑的世界三大阻燃劑巨頭———美國Chemturo、Albe鄄marle、DSB已經在2005年10月1日前就提高了十溴二苯醚阻燃劑的售價,提價幅度達30%~40%,大大縮小了與聚合型溴系阻燃劑的價差。在某種程度上,十溴二苯醚阻燃劑的性價比優勢在減弱,聚合型溴系阻燃劑將會展示出誘人的發展前景。
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填充物引入到塑料制品中的。著色劑包括無機著色劑和有機著色劑。
無機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,就必須開發穩定性能優異的有機著色劑,以替代無機著色劑。
在有機穩定添加劑體系中,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錫作為催化劑。盡管有機錫不在RoHS范疇內,但歐盟其他指令仍對其做出了限制,如1999/51/EC指令規定有機錫含量須在1ppm以內,因此有機錫仍在歐盟限制性金屬范圍內。中國臺灣的一些公司已經通過更換催化劑,開發出Tin-Free的抗氧劑,如長春集團和中宏化工的1010、1076、1098等均已實現無錫化。
阻燃協效劑氧化銻因銻礦同時伴生鎢、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鍵。這需要在冶煉過程中提升伴生金屬分離提純技術。這一點對于國內大部分生產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。目前國內長玻纖生產主要采用池窯法和坩堝法。大量坩堝法玻纖產品用于增強材料,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。如何從技術上實現少量或不含砷,以解決該產品所面對的環境問題,是企業必須考慮的。
范圍日益擴大、要求日益嚴格的法律法規限制,不僅僅是塑料添加劑企業所面對的形勢,同時也是世界經濟給予我們的商機和契機。在嚴峻形勢面前,努力提升技術水平才是根本之道。

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