无卤阻燃材料TPU

无卤阻燃材料TPU/TPE前沿技术交流探讨论坛--安拓普（ATP）

序篇众所周知：电线电缆行业的发展目前正处在由PVC材料向无卤环保材料的转型期。环保意识已经成为世界性的共识。美国、日本、欧盟等发达地区明确规定进口的电线电缆产品须符合无卤、低毒、阻燃的要求，要求线缆燃烧时发烟量低、不产生或少产生腐蚀性气体和有害卤素气体、不含铅等重金属、不污染土壤、耐热温度高、废旧电线电缆材料可回收使用等特点。尤其是对产品的安全性、无毒性、难燃性等指标格外重视。应用于3C、医疗、风能、采矿设备等领域的电线电缆（Cable & wire）的“去卤阻燃”化浪潮正从西方滚滚而来。作为全球电线电缆制造业基地，中国的电线电缆制造企业将面临极大的机遇和挑战。一方面，当大多数传统的以PVC、交联聚烯烃等原材料为主的电线电缆制造企业，正因为国际铜价的波动、汇率变动、人力资源的成本的上升，以及原材料价格的透明和恶性竞争而饱受困扰、踯躅不前时，一部分有远见、有技术积累的企业则瞄准了高附加值、高利润的新产品的开发。而有一定技术壁垒，且成本仍处于相对模糊状态的“无卤阻燃电线电缆”的研发和生产，非常有可能成为这部分企业新的利润增长点。另一方面，居高不下的成本和产品质量的不稳定，导致很多规模化的产业客户对3C产品周边线缆的全面“去卤阻燃”化，还处于谨慎的观望状态。但是，在全球环保潮流浩浩荡荡、不可逆转的大趋势之下，应用于3C等领域的电线电缆的“去卤阻燃”化的进程，必将会渐行渐近。Microsoft、Motorola、HP、Nokia、Sony、Samsun、、LG等知名产业客户都已制订了明确的无卤化进程时间表。那么，当这些知名产业客户结束观望，引领3C产品的电线电缆全面“去卤阻燃”化的时候，在中国大陆地区上万家3C、医疗、风能等领域的周边线缆制造企业，谁能在这个利润相对丰厚、竞争相对薄弱、难得的产品升级换代阶段及早受益呢？答案显而易见：哪些有远见、有技术储备且产品极具性价比优势的电线电缆制造企业将会赢得先机，进入企业快速发展的全新里程。同时，在PP、PE等传统的绝缘材料和国际铜价已经非常透明的情况下，线缆制造企业又如何让自己的“无卤阻燃电线电缆”既有较高的附加值、又具备很好的性价比优势呢？答案亦十分明朗：与产品质量优异、产品价格低廉、服务响应迅速、实力雄厚的“无卤阻燃”护套材料制造商建立最亲密的战略合作伙伴关系，在不需要支出任何成本、不承担任何风险的情况下，把优秀的“无卤阻燃”护套材料供应商变成自己的“研发部和生产部”，从而大幅度提高自己的成本优势、产品质量优势、交期优势及技术服务优势，最终形成全方位的竞争优势，让竞争者望尘莫及。作为专业的“无卤阻燃TPE/TPU”制造商，ATP期望在此抛砖引玉，搭建一个平台，真诚希望和业内人士共同探讨无卤阻燃技术发展，共享行业知识，推动我国无卤阻燃材料的发展。我们也会不定期发表最新的研究成果及此类材料加工等方面技术的浅显认识，和大家共勉。希望业内、外人士积极参与，发表自己的高见，为我国无卤阻燃材料发展尽一份自己的力量。

无卤阻燃TPU/TPE弹性体在电线电缆应用中的发展分析及加工问题探讨

ATP研究发展及技术服务中心

摘要：本文对近年来无卤阻燃弹性体材料在电线电缆行业中的发展进行了综述，并针对该材料特点在押出及注塑成型过程容易出现的问题进行分析探讨。

关键词：无卤阻燃(Halogen Free/ Zero Halogen Flame Resistance) 弹性体(Thermoplastic Elastomer TPE/TPU) 电线电缆(Wire & Cable)

1、电线电缆无卤化发展趋势

电线电缆无卤化概念始于21世纪初，真正形成文件或指令则由Sony公司开始，现其SS-00259还作为市场上主流环保标准之一，但由于成本考虑以及材料技术发展的滞后，很多世界级大公司并没有按指令严格执行。电线外被无卤化弹性体大规模应用由Nokia公司牵头，07年以后的高端手机配套连接线已经取代PVC材料。

08年电线无卤化普及开始涌动，期间Microsofe/Nintendo/Sony/GN等各大品牌在某些领域全面使用无卤材料。但金融风暴来临，一度偃旗熄鼓。

09年6月份开始，世界经济开始回暖，各大一流公司马上倡导无卤化，国际著名电子信息公司也顺应潮流，各品牌产品无卤化指令不断推出，如Sony-Erisson/ Samsung/LG/Acer/Lenovo/Huawei/ZTE等都有明确的全面替代日期。日常消费电子产品的无卤化普及已迫在眉睫。

作为各大电线电缆制造商，须应对行业发展趋势，否则将沦为微利的传统PVC电线制造/加工商，在红海中挣扎。

2、电线电缆无卤材料选择指标分析

无卤阻燃弹性体作为电线电缆外被材料主要参考以下指标

环保

PVC材料的替代根源在于环保性，各国及各著名品牌的环保指令越来越严苛，目前我们接触并完全符合的环保指令有RoHs/ REACH/ Halogen-free/ Phthalate/ Dimethyl Fumarate/ PFOA&PFOS/TBBPA/ PAHs/EN71，之前由于材料技术发展因素，市场上有部分的含卤素阻燃TPU/TPE应用相信将在不久被淘汰（典型产品有Lubrizol FRTPU58202/SPC、APA FRTPE）硬度

消费电子产品连接线诉求手感柔软舒适，对于无卤阻燃弹性体应用于线缆行业，硬度在80～90A比较普遍。硬度太低会导致材料弹性缺失，并且不利于加工；硬度太高使线缆感觉僵硬。弹性体特有的弹性手感，同等硬度与PVC材料相比，手感柔软度有偏差。我们的经验，Shore 85A的无卤阻燃弹性体与80～82A（55～50P）的PVC线缆成品手感柔软度相近。

阻燃性

线缆成品评估阻燃性主要参考VW-1或FT-1通行标准，需要明确的是整体线缆须防火。由于不同的电子信息线有不同的线规设计，其半成品绝缘层材料已限制（在PP/PE或Hytrel类材料选择），如选用阻燃类聚烯烃材料，会造成电压击穿或信号传输缺陷。所以阻燃线缆成品对外被材料提出非常高的阻燃要求。我们的经验，外被材料阻燃结焦能力强，线缆燃烧后粘附在成品上形成致密炭化层，保护线材绝缘材料，半成品即使没有屏蔽材料（如铝箔）保护，也能轻易通过VW-1或FT-1防火测试。

物理机械性能

在UL1581/758/62标准中对弹性体或105℃ PVC材料最小抗张强度mm2，最小断裂伸长率100%。作为我们的无卤阻燃弹性体材料，其力学性能指标已远远超出传统的PVC线缆要求。外被材料的延伸率可以作为线缆成品弹性的参考指标之一。我们认为线缆行业应用无卤阻燃弹性体更应关注外被材料的抗张强度、撕裂强度、耐温等级（80/90/105℃）、热变形