談談在家電領域中阻燃PP的應用和發展
- 發布時間：2019-08-14 08-14 08:42 作者：康阜新材料
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行業整體情況
在“十二五”規劃的推動下，我國家電行業實現了轉型升級，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生黃變及老化現象，影響材料的使用，在淺色家電上表現尤為顯著。
隨著家電行業競爭日趨白熱化，家電生產企業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、優異的耐黃變及抗老化性能、較好的成型加工性能等優點逐漸得到生產商的青睞。
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阻燃PP 市場分布
從地區分布情況來看，目前我國的阻燃PP 生產企業主要集中在長三角地區和珠三角地區，數據顯示，這兩個區域占全國阻燃PP 總產量約85%。
雖然目前國內阻燃PP 的生產技術、規?；潭认啾葒馊杂幸欢ú罹?，且相比國外生產企業，國內企業在產品穩定性、產品附加值等方面依舊處于相對落后的階段。但是，國內改性塑料產業發展迅速，尤其是一些技術型企業，其阻燃技術開發水平不僅在國內處于行業前列，而且在阻燃PP 的技術研發、市場規模等方面已逐步接近甚至趕超國外同類企業。
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阻燃PP 應用于家電產品的性能要求
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 在這方面的表現依然不夠理想。由于阻燃PP 具有易加工、價格低等優勢，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品需求的同時降低生產成本。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生火花，因此為了電機更安全地運作，許多生產企業對電機外殼材料提出了阻燃要求。
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。
國內插座企業為了提升產品價格競爭力，逐漸開始用阻燃PP 取代阻燃ABS 來制作家用插座外殼。
在滿足產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勢，目前輕量化、高性價比的阻燃PP 產品已取代大部分傳統阻燃ABS 產品。
3. 空調外殼
家用空調的室內機外殼，傳統的材料選擇一般為HIPS 或ABS，而近些年逐步出現了耐老化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勢。
圖 阻燃PP與阻燃ABS老化后彎曲強度保持率對比
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阻燃PP 的改性方向
1. 低鹵、低煙環保型阻燃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定，目前在大多數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，也為開發低鹵、低煙環保型阻燃PP 提供了技術保障。未來，低鹵、低煙環保型阻燃PP 將會成為材料生產企業的重點研發方向。
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 成為目前業內研究的熱點。
3. 耐老化、高光澤
由于PP 含有不穩定的結構基團，經光、熱、氧作用后，易發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，將有助于阻燃PP 產品應用領域的擴展。
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家電阻燃材料的發展趨勢
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。家電生產企業為了給使用者營造一個更安全的用電環境，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 產品，已經逐步提高了材料防火阻燃的要求。
可以預見，隨著阻燃材料的發展，將有更多新型阻燃產品持續被開發出來。
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