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一、行業(yè)整體情況

在“十二五”規(guī)劃的推動下，我國家電行業(yè)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)型升級，由智能家電制造大國轉(zhuǎn)變成智能家電制造強(qiáng)國，其中新材料、新技術(shù)、新能源的應(yīng)用至關(guān)重要。目前家電材料因其外觀光滑度與剛度要求，應(yīng)用較多的以ABS(苯乙烯-丁二烯-丙烯腈聚合物)和HIPS(抗沖擊性聚苯乙烯)材料為主。在許多具有安全防火要求的應(yīng)用領(lǐng)域，諸如電視機(jī)外殼、洗衣機(jī)電機(jī)外殼等，阻燃ABS、HIPS被廣泛使用以滿足家電制件對于阻燃防火方面的性能要求。但是，這兩種材料存在兩方面的不足：一是價(jià)格偏高，由于ABS和HIPS合成使用的原料多樣，加上合成方法及工藝較復(fù)雜，造成樹脂原料價(jià)格較高;二是耐黃變及抗老化性能一般，ABS和HIPS樹脂受材料結(jié)構(gòu)限制，在長期使用中材料會發(fā)生黃變及老化現(xiàn)象，影響材料的使用，在淺色家電上尤為顯著。

隨著家電行業(yè)競爭日趨白熱化，家電生產(chǎn)企業(yè)對材料的性能要求與成本要求也越來越高。PP材料憑借低廉的價(jià)格、優(yōu)異的耐黃變及抗老化性能、較好的成型加工性能等優(yōu)點(diǎn)逐漸得到生產(chǎn)商的青睞。

二、阻燃PP市場分布

從地區(qū)分布情況來看，目前我國的阻燃PP生產(chǎn)企業(yè)，主要集中在長三角地區(qū)和珠三角地區(qū)，數(shù)據(jù)顯示，這兩個(gè)區(qū)域占到了全國阻燃PP總產(chǎn)量的約85%。

雖然目前國內(nèi)阻燃PP的生產(chǎn)技術(shù)、規(guī)模化程度相比國外仍有一定差距，且相比國外生產(chǎn)企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)品穩(wěn)定性、產(chǎn)品附加值等方面，依舊處于相對落后的階段。但是，國內(nèi)改性塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，尤其是以金旸(www.jinyoung.cn)為代表的技術(shù)型企業(yè)，其阻燃技術(shù)的開發(fā)水平處于國內(nèi)行業(yè)前列，特別是在阻燃PP的技術(shù)研發(fā)、市場規(guī)模等方面已逐步接近甚至趕超國外同類企業(yè)。

三、阻燃PP應(yīng)用于家電產(chǎn)品的性能要求

阻燃PP主要集中應(yīng)用于黑色家電，因?yàn)榘咨译妼γ烙^要求較高，而阻燃PP在這方面的表現(xiàn)依然不夠理想。阻燃PP具有易加工、價(jià)格低等優(yōu)勢，被大量應(yīng)用于一些對材料性能要求不高，尤其是對耐熱性要求一般的元件，例如電腦機(jī)箱內(nèi)的接線端子、墻壁開關(guān)等，阻燃PP材料能較好地滿足產(chǎn)品需求的同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。也正因?yàn)槿绱耍枞糚P在電機(jī)、骨架線圈等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。下面介紹幾類應(yīng)用于家電產(chǎn)品的阻燃PP材料性能要求。

　　1.洗衣機(jī)電機(jī)外殼

洗衣機(jī)內(nèi)的電機(jī)外殼，主要對洗衣機(jī)的馬達(dá)起到固定保護(hù)的作用。在洗衣機(jī)高速脫水的過程中，部分制件可能會因?yàn)檎駝幽Σ炼a(chǎn)生火花。為了電機(jī)更安全地運(yùn)作，許多生產(chǎn)企業(yè)對電機(jī)外殼材料提出了阻燃要求。為此，金旸研發(fā)了可以滿足家電企業(yè)要求的阻燃PP產(chǎn)品，其各項(xiàng)測試數(shù)據(jù)見表1。

表1 金旸阻燃PP外殼性能測試數(shù)據(jù)

項(xiàng)目

測試條件

測試方法

指標(biāo)

拉伸強(qiáng)度/MPa

斷裂點(diǎn)50mm/min

GB/T 1040.1-2006

65

斷裂拉伸率/%

斷裂點(diǎn)50mm/min

GB/T 1040.1-2006

3.5

彎曲強(qiáng)度/MPa

跨度64mm，2mm/min

GBT/T9341-2008

95

彎曲模量/MPa

跨度64mm，2mm/min

GBT/T9341-2008

6500

缺口沖擊強(qiáng)度/KJ*m-2

懸臂梁23℃，2.75J擺錘

GB/T 1843-2008

11

熱變形溫度/℃

-

GB/T 1634.1-2004

145

阻燃性

-

UL94

V0

密度/g*cm-1

2.5mm厚

GB/T 1033-2008

1.44

收縮率/%

-

GB/T 15585-1995

0.5~0.8

熔體質(zhì)量流動

230℃，2.16kg

GB/T 3682-2000

10

2.家電插座外殼

家電插座開關(guān)屬于小家電一類，家電插座的插套及起連接作用的端子使用阻燃材料制成。按目前建筑住宅樓的標(biāo)準(zhǔn)估算，住宅對于插座的需求量約為8億個(gè)。

國內(nèi)插座企業(yè)為了提升產(chǎn)品價(jià)格競爭力，逐漸開始用阻燃PP取代阻燃ABS來制作家用插座外殼。金旸阻燃PP滿足了插座企業(yè)對材料的性能要求，其應(yīng)用于插座制件的阻燃PP產(chǎn)品各項(xiàng)測試指標(biāo)見表2。

　表2 家用插座對材料的要求

項(xiàng)目

測試條件

測試標(biāo)準(zhǔn)

指標(biāo)

灼熱絲

1.6mm

IEC 60695－2-12

850 ℃

漏電起痕指數(shù)

-

IEC 60112

450 V

阻燃性

2mm

UL94

V2

熱球壓痕

125℃

-

＜2mm

熱氧老化

100℃，96h

-

△E＜2

落錘沖擊

-15℃ 放置16h，1kg落錘，高度50cm

-

允許制品開裂，但不能對里面的金屬元件造成損壞

　　表3 阻燃ABS與阻燃PP在成本上的比較

材料

密度/g*cm-1

單件減重

單件降本

阻燃ABS

1.18

-

-

阻燃PP

0.98

20%

37%

由表3可以看出，在滿足產(chǎn)品性能要求的前提下，對比阻燃ABS材料，阻燃PP材料在重量上減輕了20%，成本上降低了37%。正是基于這種顯著優(yōu)勢，目前輕量化、高性價(jià)比的阻燃PP產(chǎn)品已取代大部分傳統(tǒng)阻燃ABS產(chǎn)品。

　　3.空調(diào)外殼

圖1 阻燃PP與阻燃ABS老化后彎曲強(qiáng)度保持率對比

家用空調(diào)的室內(nèi)機(jī)外殼，傳統(tǒng)的材料選擇一般為HIPS或ABS，而近些年則逐步出現(xiàn)了耐老化PP的材料替代方案。隨著消費(fèi)者對室內(nèi)家用電器安全要求的不斷提升，很多空調(diào)企業(yè)開始使用阻燃PP作為室內(nèi)機(jī)外殼的材料。阻燃PP除了能滿足空調(diào)外殼的基本性能和阻燃性能要求外，相比阻燃ABS等材料，在抗老化性能方面也有較明顯的優(yōu)勢。

　　四、阻燃PP的改性方向

1.低鹵、低煙環(huán)保型阻燃PP

鹵系阻燃PP材料約占70~80%的阻燃材料市場份額，由于其價(jià)格低廉且阻燃效果穩(wěn)定，目前在大多數(shù)家電應(yīng)用領(lǐng)域難以找到替代品。因此未來相當(dāng)長的時(shí)間里，含鹵阻燃PP仍將是主要的阻燃材料。與此同時(shí)，隨著越來越多的新型高效鹵系阻燃劑的開發(fā)成功，為開發(fā)低鹵、低煙環(huán)保型阻燃PP提供了技術(shù)保障。未來，低鹵、低煙環(huán)保型阻燃PP將會成為材料生產(chǎn)企業(yè)的重點(diǎn)研發(fā)方向。

2.無鹵阻燃型PP

隨著歐盟出臺ROHS條例，國際上許多公司對材料中所含的部分物資進(jìn)行了禁止出現(xiàn)或者限量管制等要求。針對這一情況，無鹵阻燃PP已經(jīng)成為目前業(yè)內(nèi)研究的熱點(diǎn)，但是無鹵阻燃劑的價(jià)格依然高昂，開發(fā)成本居高不下的難題仍待進(jìn)一步解決。

3.耐老化、高光澤

由于PP含有不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)基團(tuán)，經(jīng)光、熱、氧作用后，易發(fā)生老化降解而導(dǎo)致變色、強(qiáng)度下降等問題，從而限制了其在家電尤其是高端戶外家電領(lǐng)域的應(yīng)用。未來，對阻燃PP進(jìn)行耐老化改性，延長阻燃PP材料長期在惡劣環(huán)境中的使用壽命，是阻燃PP在高端家電領(lǐng)域急需解決的問題。

此外與阻燃ABS、HIPS高光澤表面效果相比，阻燃PP應(yīng)用在家電外觀件中仍然遜色不少。因此，提高阻燃PP表面光澤度和外觀表現(xiàn)，將有助于阻燃PP產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展。

　　五、家電阻燃材料的的發(fā)展趨勢

為了避免火災(zāi)，許多國家對于家用電器中的電子制件、可能存在潛在燃燒危險(xiǎn)的部件，都有著較高的阻燃要求。家電生產(chǎn)企業(yè)，為了給使用者營造一個(gè)更安全的用電環(huán)境，提高了許多制件的防火等級。在PP塑料制件方面，一些原先阻燃性能較低，或者沒有明確阻燃性能要求的PP產(chǎn)品，已經(jīng)逐步提高了材料防火阻燃的要求。

可以預(yù)見，隨著阻燃材料的發(fā)展，將有更多新型阻燃產(chǎn)品持續(xù)研發(fā)出來。作為改性塑料供應(yīng)商，金旸將緊跟家電行業(yè)的發(fā)展趨勢，著力開發(fā)適用于家用電器的新型改性材料，持續(xù)為家用電器提供新型材料解決方案。