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基本信息

項目名稱：
環(huán)保型環(huán)氧電工塑料的研究
小類：
能源化工
簡介：
本項目是通過對電工用環(huán)氧塑料配方無害化技術(shù)研究，結(jié)合材料的凈化技術(shù)和助劑替代品的選擇與改性，以及制造過程控制技術(shù)的改進(jìn)，使制得的環(huán)氧電工塑料在具有優(yōu)異的機(jī)械電氣性能的基礎(chǔ)上，降低其有害物質(zhì)的含量，符合歐盟RoHS指令和我國《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》規(guī)定的要求，達(dá)到產(chǎn)品及其生產(chǎn)過程環(huán)保無害的目標(biāo)。充分滿足新型電子電器制造和使用技術(shù)規(guī)范及無害化要求。
詳細(xì)介紹：
電子電氣產(chǎn)品環(huán)保無害化是該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展趨勢，本作品通過對電工用環(huán)氧塑料配方無害化技術(shù)研究，引入環(huán)保型固化體系和阻燃體系，結(jié)合材料的凈化技術(shù)和助劑替代品的選擇與配合，改進(jìn)制造過程控制技術(shù)。制備適用于新型電子電器產(chǎn)品的環(huán)保型環(huán)氧電工塑料。該塑料不僅具有優(yōu)異的機(jī)械電氣性能和安全性能，同時有害物質(zhì)含量符合歐盟RoHS指令要求。主要技術(shù)指標(biāo)：模塑收縮率≤0.8 %；后收縮率≤0.1 %；彎曲強(qiáng)度≥102 MPa；沖擊強(qiáng)度≥8.6KJ/m2；負(fù)荷熱變形溫度≥200℃；體積電阻率≥10^11Ω?M；表面電阻≥10^13Ω；電氣強(qiáng)度≥12MV/m；吸水性≤20mg；阻燃性FV-0級，耐熱性（220℃，2h）通過；有害物質(zhì)含量：合格。其主要性能與國際同類產(chǎn)品水平相當(dāng)，可充分滿足新型電器的環(huán)保性、安全性和可靠性要求。具有較好的先進(jìn)性、實用性和創(chuàng)新性。該塑料主要應(yīng)用于新型電器中絕緣結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)制造。尤其是出口電子電器產(chǎn)品和元器件，如電子繼電器，電連接器；傳感器，控制器件、通訊組件，微電源開關(guān)和接線端子等。有較好的應(yīng)用前景，可取代進(jìn)口的同類塑料產(chǎn)品，對提高我國電器產(chǎn)品在國際上的競爭力以及行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力具有重要意義。

作品圖片

  • 環(huán)保型環(huán)氧電工塑料的研究
  • 環(huán)保型環(huán)氧電工塑料的研究

作品專業(yè)信息

設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

發(fā)明目的： 本項目通過對電工用環(huán)氧塑料配方無害化技術(shù)研究，結(jié)合材料的凈化技術(shù)和助劑替代品的選擇與改性，以及制造過程控制技術(shù)的調(diào)整，制備用于電子電器產(chǎn)品的環(huán)保型環(huán)氧模塑料，有害元素含量符合歐盟RoHS指令要求，使產(chǎn)品環(huán)保性能及機(jī)電性能達(dá)到新型電子電器產(chǎn)品使用的標(biāo)準(zhǔn)要求，同時也可參考應(yīng)用于其他品種電工塑料的環(huán)保無害化改造，對電器行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重要和長遠(yuǎn)的意義。 基本思路及創(chuàng)新點： 以環(huán)氧樹脂為基體材料，以Al(OH)3無機(jī)類阻燃劑代替含溴阻燃劑；通過FIR和XRF等手段對各種原材料進(jìn)行篩選與純化；對固化劑、促進(jìn)劑、脫模劑和填料進(jìn)行選擇與配合；選定適宜的工藝參數(shù)和質(zhì)量控制指標(biāo)制備高性能環(huán)氧電工塑料。研究各因素對環(huán)氧塑料的固化過程、成型工藝及各種性能的影響。 技術(shù)關(guān)鍵： 1、環(huán)保型塑料配方設(shè)計及無鹵阻燃劑的選擇和改性；2、無有害物質(zhì)的環(huán)氧塑料助劑（固化劑、促進(jìn)劑、脫模劑和填料）的選擇、改性與配合；3、塑料制造工藝技術(shù)（過程控制技術(shù)、質(zhì)量控制指標(biāo)）研究，保證工藝技術(shù)和塑料性能的穩(wěn)定性；4、塑料成型工藝及應(yīng)用技術(shù)研究，提高該技術(shù)的實用性。 主要技術(shù)指標(biāo)： 模塑收縮率≤0.8 %；后收縮率≤0.1 %；彎曲強(qiáng)度≥102 MPa；沖擊強(qiáng)度≥8.6KJ/m2；負(fù)荷熱變形溫度≥200℃；體積電阻率≥10^11Ω?M；表面電阻≥10^13Ω；電氣強(qiáng)度≥12MV/m；吸水性≤20mg；阻燃性FV-0級，耐熱性（220℃，2h）通過；有害物質(zhì)含量：合格。

科學(xué)性、先進(jìn)性

解決電器產(chǎn)品的有害物質(zhì)問題主要從材料這個源頭著手。如對電工塑料，通過對配方重新設(shè)計，對那些容易引入有害物質(zhì)的助劑：如熱穩(wěn)定劑和防老化劑通常含有鉛，阻燃劑含有鹵素或多溴苯（醚），汞、鎘、六價鉻等則來源于催化劑、促進(jìn)劑、著色劑及填料尋找替代物或改性，改進(jìn)制造工藝，所獲得的新型電工塑料不僅具有優(yōu)異的機(jī)械電氣性能，同時還符合安全環(huán)保要求。 而國內(nèi)目前符合RoHS指令環(huán)保指標(biāo)的環(huán)氧模塑料尚無報道，雖然已有人著手對環(huán)保環(huán)氧模塑料的研制，但與國外先進(jìn)工業(yè)國家相比，仍存在較大的差距。有的是加工工藝性不良，有的是有害物質(zhì)含量則超標(biāo)較多，不符合環(huán)保要求，有的是機(jī)電安全性不足等。 本發(fā)明通過引入環(huán)保型阻燃劑代替含溴阻燃劑，結(jié)合助劑替代品的選擇改性和塑料配方的優(yōu)化設(shè)計，以及制造過程控制技術(shù)的調(diào)整，制備適用于電子電器產(chǎn)品的環(huán)保型環(huán)氧模塑料。該塑料不僅具有優(yōu)異的機(jī)械電氣性能和安全性能，同時有害元素含量符合歐盟RoHS指令要求，充分滿足新型電器的環(huán)保性、安全性和可靠性要求

獲獎情況及鑒定結(jié)果

無

作品所處階段

應(yīng)用試驗階段:已完成實驗研究工作，制備的塑料樣品送應(yīng)用廠家進(jìn)行制品成型及性能考核。

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

無

作品可展示的形式

圖片 樣品

使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

本發(fā)明通過引入環(huán)保型阻燃劑代替含溴阻燃劑，結(jié)合材料的凈化技術(shù)和助劑替代品的選擇與改性，以及制造過程控制技術(shù)的調(diào)整，制備電子電器產(chǎn)品用的環(huán)保型環(huán)氧模塑料。該塑料不僅具有優(yōu)異的機(jī)械電氣性能，同時阻燃性達(dá)到V-0級，環(huán)保指標(biāo)符合歐盟RoHS指令及我國《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》要求，充分滿足新型電器的環(huán)保性、安全性和可靠性要求。 本作品主要用于技術(shù)指標(biāo)要求較高的新型電器絕緣結(jié)構(gòu)件的制造。尤其是出口電器產(chǎn)品和元器件，如電子繼電器，電連接器；傳感器，控制器件、通訊組件，微電源開關(guān)和接線端子等。目前，該類產(chǎn)品我國年需求量大約5000噸，目前大部分是從國外進(jìn)口，價格6～8萬元/噸。本發(fā)明——環(huán)保型環(huán)氧電工模塑料的應(yīng)用，可取代進(jìn)口的同類塑料產(chǎn)品，將會有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會意義。

同類課題研究水平概述

電子電器產(chǎn)品的安全環(huán)?；撔袠I(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢，為此歐盟發(fā)布了RoHS指令，包括我國在內(nèi)的許多國家也出臺了與RoHS指令相應(yīng)政策和法規(guī)，基本要求是在市場上出售的電器電子設(shè)備必須禁止使用鉛、汞、鎘、六價鉻等重金屬以及多溴二苯醚（PBDE）和多溴聯(lián)苯（PBB）等阻燃劑。RoHS指令的提出使我國電器電子產(chǎn)品出口行業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)。 電器產(chǎn)品中有害物質(zhì)的主要來源之一是在塑料部件，尤其是電工塑料，因?qū)ζ浒踩院涂煽啃砸筝^高，在塑料制造的配方中使用各種不同的助劑來達(dá)到要求，正是這些助劑的應(yīng)用，容易在塑料中引入上述有害物質(zhì)。國外技術(shù)發(fā)達(dá)國家解決電器產(chǎn)品的有害物質(zhì)問題主要從材料這個源頭著手。如電工塑料，通過對配方重新設(shè)計，對那些容易引入上述有害物質(zhì)的助劑：如熱穩(wěn)定劑和防老化劑通常含有鉛，阻燃劑含有鹵素或多溴苯（醚），汞、鎘、六價鉻等則來源于催化劑、促進(jìn)劑、著色劑及填料尋找替代物或改性，改進(jìn)制造工藝，從而獲得不僅具有優(yōu)異的機(jī)械電氣性能，同時還是符合安全環(huán)保要求的新型電工塑料。以電工環(huán)氧塑料為例，國外主要品種有：日本住友公司EME-G600系列；日東的GE-300S等。這些塑料大量用于電源開關(guān)、溫控器、電子繼電器、電連接器及接線端子。充分滿足了電子電器產(chǎn)品使用技術(shù)要求及無害化要求。 而在我國，對于電器產(chǎn)品中有害物質(zhì)的控制要求只是在近兩年對外市場的快速發(fā)展不斷面臨限制要求后，才開始這方面的工作，目前水平離RoHS指令的要求仍有較大的差距。許多電工塑料產(chǎn)品基本沒有有害元素含量指標(biāo)，不符合歐盟RoHS指令要求。高性能環(huán)保電工塑料主要靠進(jìn)口來滿足需求，進(jìn)口價格高達(dá)6～8萬元/噸，過高的進(jìn)口價格，不利于我國電器產(chǎn)品在國際市場上的競爭。目前一些有開發(fā)能力的企業(yè)已經(jīng)起動了替代產(chǎn)品的研究工作，如：無鹵阻燃型覆銅板、無鹵阻燃型電工塑料、無鹵阻燃型絕緣漆等類型的研究以及取代6種物質(zhì)以后絕緣材料制造工藝的研究。首先面臨的是替代技術(shù)問題，替代技術(shù)的關(guān)鍵是基礎(chǔ)材料科學(xué)的水平和加工工藝的可行性，而這方面恰是我國弱項。 因此開展電工材料無害化技術(shù)研究，制備用于電子電器產(chǎn)品的環(huán)保型環(huán)氧模塑料，并研究出相應(yīng)制造過程控制技術(shù)，獲取最佳制造工藝參數(shù)和質(zhì)量控制指標(biāo)，保證生產(chǎn)過程和產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性，對提高我國電器行業(yè)在國際上的競爭力以及自身的可持續(xù)發(fā)展能力具有重要意義。
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