前不久中國塑料加工工業(yè)協(xié)會塑料管道專業(yè)委員會發(fā)表了全面禁鉛宣言，將在聚氯乙烯管道中全面禁鉛，國內(nèi)幾家熱穩(wěn)定劑龍頭企業(yè)的反饋也很積極，這無疑在在中國環(huán)保熱穩(wěn)定劑的發(fā)展史上具有重要意義，將中國環(huán)保熱穩(wěn)定劑的推入了發(fā)展的快車道。

　　禁鉛早已得到歐洲PVC熱穩(wěn)定劑供應(yīng)商的一致共識，鑒于歐盟法規(guī)，他們承諾，到2010年P(guān)VC熱穩(wěn)定劑鉛鹽的用量減半，到2015年完全不用鉛鹽作為穩(wěn)定劑。鉛鹽穩(wěn)定劑將主要被鈣和鋅的金屬混合物替代。

　　中國塑協(xié)塑料助劑專委會熱穩(wěn)定劑分會會長介紹說：“這次塑料管道行業(yè)集體簽署在聚氯乙烯管道中禁鉛的宣言，將提高全社會對禁鉛的關(guān)注度，環(huán)保型熱穩(wěn)定劑的市場環(huán)境也將得到改善。這為熱穩(wěn)定劑行業(yè)提供了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的機(jī)遇，將促進(jìn)熱穩(wěn)定劑行業(yè)禁鉛步伐的加快。”他分析認(rèn)為，塑料管道行業(yè)禁鉛過程可能會面臨兩方面考驗(yàn)：一方面要達(dá)到相關(guān)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的升級換代，必然會增加成本，這對聚氯乙烯管道這樣一個(gè)微利行業(yè)來說，有一定壓力；另一方面，與鉛鹽熱穩(wěn)定劑相比，目前國內(nèi)現(xiàn)有的鈣鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑、有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑在穩(wěn)定性、應(yīng)用范圍和價(jià)格上還有一些差距。熱穩(wěn)定劑生產(chǎn)企業(yè)還要在開發(fā)高效、環(huán)保新產(chǎn)品上加快步伐，同時(shí)通過技術(shù)研發(fā)進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本也十分必要。

　　塑料管材的競爭優(yōu)勢與廣闊應(yīng)用前景

　　塑料和傳統(tǒng)材料不同，技術(shù)進(jìn)步的的步伐更快，不斷的出現(xiàn)的新技術(shù)、新材料、新工藝使塑料管相對傳統(tǒng)材料的優(yōu)勢越來越突出。塑料管材與傳統(tǒng)的金屬管和水泥管相比，具有重量輕，一般僅為金屬管的1/6-1/10,有較好的耐腐蝕性，抗沖擊和抗拉強(qiáng)度，塑料管內(nèi)表面比鑄鐵管光滑的多、摩擦系數(shù)小、流體阻力小、可降低輸水能耗5%以上，綜合節(jié)能好，制造能耗右降低75%，運(yùn)輸方便，安裝簡單，使用壽命長達(dá)30-50年。聚乙烯管近10年來在世界各國發(fā)展很快，發(fā)達(dá)國家在給水領(lǐng)域和燃?xì)忸I(lǐng)域應(yīng)用聚乙烯管已占絕對的優(yōu)勢。聚乙烯管不但大量用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼管、鑄鐵管等，還在代替聚氯乙烯管，原因就在于近10年來聚乙烯管技術(shù)創(chuàng)新。一方面材料有重大的進(jìn)步，通過聚乙烯聚合生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，聚乙烯管材專用料的強(qiáng)度幾乎提高了1倍。另一方面應(yīng)用技術(shù)有新的發(fā)展，例如近年來不用開挖管溝，采用定向鉆孔方法鋪設(shè)聚乙烯管的技術(shù)充分發(fā)揮了聚乙烯管的優(yōu)越性，使傳統(tǒng)管材在適合采用這種方法的場合根本沒有競爭能力。

　　建筑塑料應(yīng)用比例要求：2005年，在全國新建、改建、擴(kuò)建工程中采用塑料管比例為：建筑排水管道70%以上，建筑給水和熱水供應(yīng)管道60%以上，電線護(hù)套管80%以上，建筑雨水排水管道50%以上，村鎮(zhèn)供水管道70%以上，城市排水管道30%以上，城市燃?xì)夤艿?中低壓管)50%以上。因此，約需各種UPVC管材、管件76萬噸，;LDPE和H/MDPE管材、管件16萬噸。2010年，在僵新建、改建、擴(kuò)程中采用塑料管比例為：建筑排水管85%以上，基本淘汰淘汰傳統(tǒng)鑄鐵管；建筑給水、熱水低應(yīng)和采暖管85%以上，電線護(hù)套管90%以上，建筑雨水排水管道80%以上，城市供水管道(DN400毫米下)80%以上，村鎮(zhèn)供水管道85%以上，城市排水管道50%以上，城市燃?xì)夤艿?中低壓管)60%以上。全國新建的工程中，建筑給水管道、建筑排水管道、電線護(hù)套管、城市供水管道(DN400毫米以下)、城市排水管道、城市燃?xì)夤艿?中低壓管)等范圍應(yīng)用普及率要達(dá)到90%以上。

　　熱穩(wěn)定劑的分類與發(fā)展現(xiàn)狀

　　2007年我國熱穩(wěn)定劑總產(chǎn)量約34萬t，同比增長9.3%。鉛鹽產(chǎn)量減少了1萬t，鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑的產(chǎn)量增長很快，其產(chǎn)量和表觀消費(fèi)量分別增長50%和33%。鉛鹽產(chǎn)量減幅加大，無塵復(fù)合鉛鹽2008年開始下滑，鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑產(chǎn)能、產(chǎn)量成倍增長，此前中國熱穩(wěn)定劑產(chǎn)量一直以年均10%～15%的速度高速增長，2008年共生產(chǎn)約60萬噸的熱穩(wěn)定劑。

　　1.鉛鹽類和無塵復(fù)合鉛鹽熱穩(wěn)定劑

　　鉛鹽類熱穩(wěn)定劑是20世紀(jì)年50代研制成功的，至今占據(jù)主要地位，目前的生產(chǎn)能力達(dá)14萬噸/年，我國堿式硫酸鉛的產(chǎn)量最大，堿式亞磷酸鉛較少，其它鉛鹽的品種產(chǎn)量很少。近幾年無塵復(fù)合鉛鹽的產(chǎn)量急增，一些鉛鹽生產(chǎn)廠都改建或擴(kuò)建成無塵復(fù)合鉛鹽，同時(shí)還新建立了一批無塵復(fù)合鉛鹽的小型企業(yè)，質(zhì)量和產(chǎn)量都基本滿足生產(chǎn)要求，但沒有相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，各企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量差別較大。2007年由于國內(nèi)外全面禁鉛，鉛價(jià)猛漲，鉛及其制品運(yùn)輸受到限制，因而2007年的產(chǎn)量大幅度下降，預(yù)計(jì)2008年會降到50kt(另有40kt用于制備其它低鉛穩(wěn)定劑未計(jì)入)。

　　2.稀土復(fù)合穩(wěn)定劑

　　我國的稀土資源極其豐富，充分利用稀土資源造福于民是我們的責(zé)任，稀土元素有17種，但只有鑭、鈰兩種元素可用于PVC熱穩(wěn)定劑,它們本身無毒、透明，沒有放射性，而具有獨(dú)特的偶聯(lián)性，鑭、鈰兩種元素的電子結(jié)構(gòu)可接受6-12個(gè)配位體的孤電子對和絡(luò)合鍵，它可以抑制pvc脫HCl反應(yīng)。稀土復(fù)合穩(wěn)定劑還具有增艷功能，耐候性、絕緣性優(yōu)異，具有增韌、增容作用。不過目前國內(nèi)的稀土復(fù)合穩(wěn)定劑基本上是以鉛鹽為基礎(chǔ)的，因而不符合衛(wèi)生要求。近幾年大家都在研究低鉛含量稀土復(fù)合穩(wěn)定劑，煒林納和廣洋等企業(yè)已宣稱研制出無鉛、無毒的衛(wèi)生級稀土復(fù)合穩(wěn)定劑，并已出口國外。由于稀土穩(wěn)定劑是我國自行開發(fā)的技術(shù)，為了促使行業(yè)健康發(fā)展，應(yīng)及時(shí)制訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保護(hù)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

　　今后任務(wù)是實(shí)現(xiàn)無鉛化、高效化和降低成本，要搞好復(fù)配技術(shù)，充分發(fā)揚(yáng)稀土元素的特性，使稀土復(fù)合熱穩(wěn)定劑立足于世界。利用稀土元素的較強(qiáng)配位能力，將它與N-取代苯基馬來酰亞胺、N-烷基馬來酰亞胺反應(yīng)制備馬來酰亞胺稀土復(fù)合熱穩(wěn)定劑,經(jīng)試驗(yàn)，它具有類似于有機(jī)錫的長期熱穩(wěn)定性，在使用過程中不會突然變黑，這是開發(fā)無毒無鉛化稀土復(fù)合熱穩(wěn)定劑的方向,稀土鈣/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑也是值得觀注的發(fā)展方向。

　　3.金屬皂類鈣/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑

　　金屬皂類鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑分固體粉末和液體兩種，生產(chǎn)企業(yè)較多，主要有深圳志海實(shí)業(yè)有限公司于2006年初新建的1.0萬t/a裝置；河北衡水精信化工集團(tuán)于2008年建成的3萬t/a裝置。值得一提的是杭州新新塑料助劑科研有限公司和杭州三葉化工有限公司開發(fā)的高效液體鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑，經(jīng)電纜行業(yè)應(yīng)用和權(quán)威檢測部門的測試證明，符合RoHS和WEEE指令，而且其體積電阻率達(dá)1.0×1012Ω•cm，解決了長期困擾電纜行業(yè)的難題，將建成5000t/a液體復(fù)合鈣/鋅穩(wěn)定劑裝置。目前我國的鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑的生產(chǎn)技術(shù)尚處于研發(fā)階段，雖有不少單位宣稱已能生產(chǎn)，且有出口，但畢竟數(shù)量有限，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性與國際名牌相比仍有差距。二酮(主要是硬脂酰-苯甲酰-甲烷和二苯甲酰甲烷)是鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑中不可惑缺的品種，它對提高熱穩(wěn)定性、抑制鋅燒和光穩(wěn)定性有著重要作用,但價(jià)格昂貴，因而不少生產(chǎn)廠不用它，這對于普通的軟質(zhì)制品也許可以，但用于電纜絕緣料是有風(fēng)險(xiǎn)的；對用于硬質(zhì)制品，特別是透明片、型材等則是危險(xiǎn)的。山西省化工研究院、蚌端口熱電有限公司等單位己有生產(chǎn)。

　　鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑是較為理想的環(huán)保化熱穩(wěn)定劑，應(yīng)集中力量研究其最佳復(fù)合配方和完善制備工藝，原材料要力立足國內(nèi)，要針對制品用途和加工設(shè)備來生產(chǎn)專用牌號，無論是固體、液體或膏狀，都要及時(shí)制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)今最主要方向是尋找最佳的復(fù)配化合物，例如環(huán)己二醇二縮水甘油醚對鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑體系有很好的協(xié)同作用,它可有效控制“鋅燒”現(xiàn)象。

　　4.有機(jī)錫穩(wěn)定劑

　　有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑的高效、低價(jià)國外PVC中有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑用量在0.25%～0.45%，而我國為1.5%～2.5%。除改進(jìn)生產(chǎn)工藝外，還應(yīng)開展復(fù)配技術(shù)的研究，同時(shí)要提高熱穩(wěn)定效率，減少在PVC中的添加量以降低生產(chǎn)成本，做到高效低價(jià)。有機(jī)錫、銻熱穩(wěn)定劑是高效、低毒、透明、初期著色性好，用量少，在價(jià)格上相對有競爭力，甲基硫醇錫、酯基硫醇錫等國內(nèi)已形成生產(chǎn)力；有機(jī)銻的性能與有機(jī)錫相似，價(jià)格低，因而有發(fā)展余地。

　　5.水滑石類熱穩(wěn)定劑

　　水滑石(HT)類化合物陰離子型層狀材料，是雙羥基復(fù)合金屬氧化物,是新穎的塑料助劑，在塑料薄膜中己廣為應(yīng)用，作為增透、緩釋、保溫性助劑。作為熱穩(wěn)定劑,其熱穩(wěn)定性比鋇皂、鈣皂及它們的混合物好，不腐蝕設(shè)備、不會硫污染、無毒，還具有透明性、絕緣性、耐候性和加工性好的優(yōu)點(diǎn)，能與鋅皂起協(xié)同作用。水滑石類熱穩(wěn)定劑與有機(jī)錫、鈣鋅鹽等有協(xié)同作用，與其它助劑共享可提高光穩(wěn)定性、耐候性、阻燃性，有自潤滑性，還能提高簿膜的保溫性。因而是值得開發(fā)的新型熱穩(wěn)定劑，應(yīng)搞好復(fù)配技術(shù)，爭取得到最佳效果。現(xiàn)出已有多家科研院校在深入研究，望能盡早進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用階段。

　　6.鋅基無毒熱穩(wěn)定劑

　　鋅基無毒熱穩(wěn)定劑主要采用硬脂酸、月桂酸、異辛酸、環(huán)烷酸、苯甲酸等的鋅鹽作為主效熱穩(wěn)定劑，以氨基酸等有機(jī)熬合物的鋅鹽替代,可抑制鋅燒，其復(fù)配物會具有更高的熱穩(wěn)定性。它必須是并用多種協(xié)效穩(wěn)定劑，如β-二酮、β-氨基巴豆酸酯。

　　7.共穩(wěn)定劑

　　共穩(wěn)定劑是一類本身并不起穩(wěn)定作用，但與其它熱穩(wěn)定劑并用時(shí)則會顯著提高穩(wěn)定效果的化合物。常用的有亞磷酸酯、環(huán)氧類增塑劑、多元醇、酚類抗氧劑、二酮、二氫化毗啶衍生物、β-酮羧酸酯、馬來酰亞胺等含氮有機(jī)化合物，水滑石、沸石、高氯酸鉀鹽、堿式亞磷酸鈣鋁等無機(jī)化合物。今后應(yīng)加強(qiáng)這類共穩(wěn)定劑的配伍研究。

　　8.層狀雙羥基復(fù)合金屬氫氧化物(LDHs)

　　LDHs的化學(xué)通式為：M2+1-XM3+X(OH)An-x/nmH2O，式中：M2+、M3+是金屬陽離子；An-是層間中略陰離子；0.2≤x≤0.33；m值可由m=1-NX/n計(jì)算得到。(N為陰離子占據(jù)的位置數(shù)目，n為陰離子的電荷。LDHs由于其層板表面具有堿性，可吸收PVC熱分解釋放出的HCl，同時(shí)層間CO32-可以和Cl-進(jìn)行離子交換而達(dá)到吸收HCl、抑制PVC的效果。將對具有熱穩(wěn)定作用的功能元素及基團(tuán)引入層板和層間，可以得到具有優(yōu)異熱穩(wěn)定性能的無毒熱穩(wěn)定劑。

　　誰能在環(huán)保熱穩(wěn)定劑發(fā)展的后時(shí)代搶占先機(jī)，獨(dú)占鰲頭，我們拭目以待。