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阻燃PP材料在家電行業(yè)的應用與趨勢

2018-3-9 9:28:41

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)實現(xiàn)了轉型升級，由智能家電制造大國轉變成智能家電制造強國，其中新材料、新技術、新能源的應用至關重要。目前家電材料因其外觀光滑度與剛度的要求，因此在應用上多以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用領域，諸如電視機外殼、洗衣機電機外殼等，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雜，因此造成樹脂原料價格較高;二是耐黃變及抗老化性能一般，ABS和HIPS樹脂受材料結構限制，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，在淺色家電上表現(xiàn)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，這兩個區(qū)域占全國阻燃PP總產(chǎn)量約85%。
雖然目前國內阻燃PP的生產(chǎn)技術、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，國內改性塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，尤其是一些技術型企業(yè)，其阻燃技術開發(fā)水平不僅在國內處于行業(yè)前列，而且在阻燃PP的技術研發(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應用于家電產(chǎn)品的性能要求
阻燃PP主要集中應用于黑色家電，因為白色家電對美觀要求較高，而阻燃PP在這方面的表現(xiàn)依然不夠理想。由于阻燃PP具有易加工、價格低等優(yōu)勢，因此被大量應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，例如電腦機箱內的接線端子、墻壁開關等，阻燃PP材料能在較好地滿足產(chǎn)品需求的同時降低生產(chǎn)成本。也正因為如此，阻燃PP在電機、骨架線圈等領域有著廣泛的應用。下面介紹幾類應用于家電產(chǎn)品的阻燃PP材料性能要求。
1.洗衣機電機外殼
洗衣機內的電機外殼主要對洗衣機的馬達起到固定保護的作用。在洗衣機高速脫水的過程中，部分制件可能會因為振動摩擦而產(chǎn)生火花，因此為了電機更安全地運作，許多生產(chǎn)企業(yè)對電機外殼材料提出了阻燃要求。為此，一些企業(yè)研發(fā)了可以滿足家電企業(yè)要求的阻燃PP產(chǎn)品，以金的產(chǎn)品為例，
2.家電插座外殼
家電插座開關屬于小家電一類，家電插座的插套及起連接作用的端子由阻燃材料制成。按目前建筑住宅樓的標準估算，住宅對于插座的需求量約為8億個。
國內插座企業(yè)為了提升產(chǎn)品價格競爭力，逐漸開始用阻燃PP取代阻燃ABS來制作家用插座外殼。應用于插座制件的阻燃PP產(chǎn)品各項測試指標
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.空調外殼
家用空調的室內機外殼，傳統(tǒng)的材料選擇一般為HIPS或ABS，而近些年逐步出現(xiàn)了耐老化PP的材料替代方案。隨著消費者對室內家用電器安全要求的不斷提升，很多空調企業(yè)開始使用阻燃PP作為室內機外殼的材料。阻燃PP除了能滿足空調外殼的基本性能和阻燃性能要求外，相比阻燃ABS等材料，其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材料約占阻燃材料市場70~80%的份額，由于其價格低廉且阻燃效果穩(wěn)定，目前在大多數(shù)家電應用領域難以找到替代品。因此在未來相當長的時間里，含鹵阻燃PP仍將是主要的阻燃材料。與此同時，隨著越來越多的新型高效鹵系阻燃劑的成功開發(fā)，也為開發(fā)低鹵、低煙環(huán)保型阻燃PP提供了技術保障。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質進行了禁止出現(xiàn)或者限量管制等要求。針對這一情況，無鹵阻燃PP成為目前業(yè)內研究的熱點，但是無鹵阻燃劑的價格依然高昂，開發(fā)成本居高不下的難題仍待進一步解決。
3.耐老化、高光澤
由于PP含有不穩(wěn)定的結構基團，經(jīng)光、熱、氧作用后，易發(fā)生老化降解而導致變色、強度下降等問題，從而限制了其在家電尤其是高端戶外家電領域的應用。未來，對阻燃PP進行耐老化改性，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)品應用領域的擴展。
五、家電阻燃材料的發(fā)展趨勢
為了避免火災，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更安全的用電環(huán)境，因此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)被開發(fā)出來。作為改性塑料供應商，金也緊跟家電行業(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。

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