Цахилгааны дэд бүтцийн салбарт Кабелийн PVC нь дулаалга болон бүрээсний материалын хувьд өргөн хэрэглэгддэг. Үүний түгээмэл байдал нь маш сайн цахилгаан тусгаарлагч шинж чанар, галд тэсвэртэй байдал, химийн бодист тэсвэртэй байдал, өртөг хэмнэлт зэрэг олон давуу талуудаас үүдэлтэй. Гэсэн хэдий ч энэхүү олон талын полимер нь чухал хязгаарлалттай: шахалтын боловсруулалтын өндөр температурт (ихэвчлэн 170-180 °C хооронд хэлбэлздэг) болон урт хугацааны үйл ажиллагааны стресст өртөх үед дулааны задралд өртөмтгий байдаг.
Энэ бол хаанаPVC тогтворжуулагчхувьдУтас ба Кабельзайлшгүй шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг хэсэг болгон оролцдог. Эдгээр нэмэлтүүд нь хоёр зорилготой: тэдгээр нь боловсруулалтын үе шатанд устөрөгчийн хлорид (HCl) ялгарахаас сэргийлээд зогсохгүй PVC кабелийг хөгшрөлт, нарны гэрэл, хүрээлэн буй орчны элэгдэлээс хамгаалдаг. Ингэснээр тэд орон сууцны барилга, үйлдвэрлэлийн байгууламж, сэргээгдэх эрчим хүчний төслүүдийг тэжээдэг цахилгааны кабелийн найдвартай байдал, урт наслалтыг баталгаажуулдаг.
Байгаль орчны зохицуулалтаар удирддаг PVC тогтворжуулагчийн хувьсал
Цахилгаан кабельд PVC тогтворжуулагчийн ач холбогдол нь зүгээр л дулааны хамгаалалтаас хамаагүй илүү юм. Цахилгаан хэрэглээнд кабелийн PVC бага зэрэг доройтсон ч гэсэн тусгаарлагч эвдрэх, богино холболт үүсэх, эсвэл галын аюул зэрэг гамшигт үр дагаварт хүргэж болзошгүй юм. Дэлхийн байгаль орчны дүрэм журам улам чангарч байгаатай холбогдуулан ...Утас болон кабелийн PVC тогтворжуулагчгүн гүнзгий өөрчлөлтөд орсон. Тус салбар нь уламжлалт хортой найрлагаас татгалзаж, гүйцэтгэл, аюулгүй байдал, зохицуулалтын нийцлийн хооронд тэнцвэрийг хадгалдаг байгаль орчинд ээлтэй хувилбарууд руу шилжиж байна.
Гол зохицуулалтын хүрээ нь энэхүү өөрчлөлтөд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн. Европын Холбооны REACH зохицуулалт, Хятадын Хуванцар Боловсруулах Үйлдвэрийн 14 дэх таван жилийн төлөвлөгөө, AS/NZS 3,808 зэрэг бүс нутгийн стандартууд нь хар тугалга болон кадми дээр суурилсан тогтворжуулагчийг аажмаар хэрэглэхээс татгалзахыг хурдасгасан. Энэ нь үйлдвэрлэгчдийг илүү байгаль орчинд ээлтэй, илүү тогтвортой тогтворжуулагчийн шийдлүүдэд хөрөнгө оруулалт хийж, нэвтрүүлэхэд хүргэсэн.
PVC тогтворжуулагчийн түгээмэл болон шинээр гарч ирж буй төрлүүд
•Кальци-Цайр (Ca/Zn) нийлмэл тогтворжуулагч
Кальци-цайр (Ca/Zn) нийлмэл тогтворжуулагчкабель PVC хэрэглээнд байгаль орчинд ээлтэй гол сонголт болж гарч ирсэн бөгөөд 2025 онд дэлхийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадлын 42%-ийг эзэлж байна. Тэдгээрийн өргөн тархсан хүлээн зөвшөөрөлт нь хоргүй шинж чанар, хүнсний холбоо барих болон цахилгааны аюулгүй байдлын стандартыг дагаж мөрдөх, өвөрмөц синергетик ажиллах механизмтай холбоотой юм.
Цайрын саванPVC гинжин хэлхээнд аллил хлоридтой урвалд орсноор анхны өнгө алдалтыг дарангуйлдаг бол кальцийн саван нь цайрын хлоридын дайвар бүтээгдэхүүнийг шингээж, каталитик HCl ялгарахаас сэргийлдэг. Энэхүү синергийг полиол болон β-дикетон зэрэг хамтран тогтворжуулагчид улам сайжруулж, тэдгээрийн дулааны тогтвортой байдлыг уламжлалт хар тугалганы давстай ойртуулдаг.
Гэсэн хэдий ч Ca/Zn системүүд нь сул талуудтай. Эдгээр нь хар тугалганы давсны тунгаас 1.5-2 дахин их шаарддаг бөгөөд дэлбэрэх хандлагатай байдаг - энэ нь кабелийн PVC-ийн гүйцэтгэлд сөргөөр нөлөөлдөг гадаргуугийн согог юм. Аз болоход, графен, нано-цахиурын давхар исэл зэрэг материалыг ашиглан нано-модификацийн сүүлийн үеийн дэвшил нь эдгээр асуудлыг үр дүнтэйгээр бууруулсан. Эдгээр шинэчлэлүүд нь дулааны тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлсэн.Ca/Zn тогтворжуулагчхар тугалганы давсны түвшинг 90% хүртэл бууруулж, элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг гурван дахин нэмэгдүүлсэн.
•Органотин тогтворжуулагчид
Органотин тогтворжуулагч нь өндөр эрэлттэй кабель PVC хэрэглээнд, ялангуяа тунгалаг байдал болон хэт дулааны эсэргүүцэл шаардлагатай үед чухал байр суурийг эзэлдэг. Диоктил цагаан тугалганы малеат болон цагаан тугалганы меркаптоацетат зэрэг нэгдлүүд нь PVC гинжин хэлхээнд тогтворгүй хлорын атомуудыг хүхрийн атомын холбоогоор орлуулахдаа маш сайн бөгөөд өнгө өөрчлөгдөхөд хүргэдэг коньюгат полиен үүсэхийг үр дүнтэй дарангуйлдаг.
Кабелийн PVC-тэй маш сайн нийцдэг нь онцгой тунгалаг байдлыг өгдөг бөгөөд энэ нь эмнэлгийн кабель, тунгалаг дулаалга, өндөр нарийвчлалтай цахилгаан эд ангиудад тохиромжтой болгодог. АНУ-ын Хүнсний Захиргаанаас хүнсний харьцах зориулалтаар батлагдсан бөгөөд Европын Холбооны хатуу стандартад нийцсэн органотин тогтворжуулагч нь хүнд нөхцөлд ч гэсэн харьцуулшгүй боловсруулалтыг санал болгодог.
Гэсэн хэдий ч гол тэнцвэржүүлэгч хүчин зүйлс нь өртөг болон тосолгооны чанар юм. Органотин тогтворжуулагч нь Ca/Zn системээс 3-5 дахин үнэтэй бөгөөд тэдгээрийн тослог чанар муу тул шахалтын үр ашгийг оновчтой болгохын тулд металл савантай холих шаардлагатай болдог.
•Ховор шороон элементийн тогтворжуулагч
Хятадын тэргүүлсэн инноваци болох ховор шороон металлын тогтворжуулагч нь дунд болон өндөр зэрэглэлийн кабелийн PVC зах зээлд тоглоомын дүрмийг өөрчилсөн. Лантан стеарат болон церийн цитрат дээр суурилсан эдгээр тогтворжуулагч нь ховор шороон металлын хоосон орбиталуудыг ашиглан PVC гинжин хэлхээнд хлорын атомуудтай зохицож, HCl-ийн ялгаралтыг хааж, чөлөөт радикалуудыг шингээдэг.
Ca/Zn систем эсвэл эпоксиджуулсан шар буурцгийн тостой хослуулан хэрэглэхэд тэдгээрийн дулааны тогтвортой байдал нь 30 гаруй%-иар сайжирч, урт хугацааны хэрэглээнд уламжлалт металл савангаас илүү үр дүнтэй байдаг. Ca/Zn тогтворжуулагчаас 15-20%-иар илүү үнэтэй боловч хүхрийн бохирдлын эрсдлийг арилгаж, нүүрстөрөгчийн саармагжуулалтын зорилтуудтай нийцдэг. Энэ нь тэдгээрийг сэргээгдэх эрчим хүчний кабель (жишээлбэл, фотоэлектрик болон салхины эрчим хүч) болон автомашины утаснуудад илүүд үздэг сонголт болгодог.
Хятад улсын ховор металлын нөөцийн ноёрхол болон судалгаа, хөгжүүлэлтийн хөрөнгө оруулалтын үр дүнд ховор металлын тогтворжуулагч нь 2025 он гэхэд утас, кабелийн PVC тогтворжуулагчийн дэлхийн зах зээлийн 12%-ийг эзлэх төлөвтэй байна.
Нийтлэг PVC тогтворжуулагчийн гүйцэтгэлийн харьцуулалт
Утас болон кабелийн PVC тогтворжуулагчийн гүйцэтгэл нь AS/NZS 3808 болон IEC 60811 зэрэг олон улсын стандартаар тодорхойлогдсон кабелийн PVC-ийн техникийн шинж чанарт шууд нөлөөлдөг. Дараах хүснэгтэд кабелийн PVC тусгаарлагч болон бүрээсний хэрэглээнд түгээмэл хэрэглэгддэг тогтворжуулагчийн төрлүүдийн гол гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүдийг харьцуулж, үйлдвэрлэгчдэд практик лавлагаа өгөх болно.
| Тогтворжуулагчийн төрөл | Дулааны тогтвортой байдал (200°C, мин) | Эзлэхүүний эсэргүүцэл (Ω·см) | Хөгшрөлтийн эсрэг үйлчилгээ (Суналтын бат бэх, %) | Ca/Zn-тэй харьцуулахад өртөг | Гол хэрэглээнүүд |
| Кальци-Цайрын нийлмэл | ≥100 | ≥10¹³ | ≥75 | 1.0x | Ерөнхий зориулалттай утас, барилгын кабель |
| Органотин | ≥150 | ≥10¹⁴ | ≥85 | 3.0–5.0x | Эмнэлгийн кабель, тунгалаг тусгаарлагч |
| Ховор шороо | ≥130 | ≥10¹³ | ≥80 | 1.15–1.20x | Сэргээгдэх эрчим хүч, автомашины утас |
| Хар тугалганы давс (үе шаттайгаар хасагдсан) | ≥120 | ≥10¹³ | ≥78 | 0.6x | Хуучин үйлдвэрлэлийн кабель (ЕХ/Хятадад хориглосон) |
PVC тогтворжуулагчийн зохицуулалтын нийцэл
Материалын гүйцэтгэлээс гадна хөгжиж буй байгаль орчны дүрэм журмыг дагаж мөрдөх нь утас, кабелийн PVC тогтворжуулагч үйлдвэрлэгчдийн хувьд чухал хүчин зүйл болдог. 2025 оны REACH нэмэлт өөрчлөлт (EU 2025/1731) нь хязгаарлалтын жагсаалтад 16 CMR (Хорт хавдар үүсгэгч, Мутаген, Үржихүйн хордлого үүсгэгч) бодисыг нэмсэн бөгөөд үүнд кабелийн PVC тогтворжуулагчид түгээмэл хэрэглэгддэг дибутилтины исэл багтсан бөгөөд концентрацийн хязгаар нь 0.3% байна.
Энэ нь үйлдвэрлэгчдийг найрлагынхаа талаар дахин бодоход хүргэсэн. Бага ялгаруулалттай Ca/Zn хатуу бодис болон фенолгүй шингэнүүд нь VOC болон агаарын чанарын шаардлагыг хангахын тулд Европын зах зээл дээр эрэлт хэрэгцээтэй болж байна. Экспортлогчид, ялангуяа Хятадаас гаралтай орнуудын хувьд "REACH+RoHS+Eco-Design" гурвалсан зохицуулалтын хүрээг баримтлах нь зайлшгүй шаардлагатай болсон. Энэ нь кабелийн PVC стандартын нийцлийг хангахын тулд нийлүүлэлтийн сүлжээг эхнээс нь дуустал хянах, гуравдагч этгээдийн туршилтыг шаарддаг.
Утас болон кабелийн тогтвортой байдал, хэрэглээг сайжруулахад туслах PVC тогтворжуулагчийг ашиглахад тулгардаг нийтлэг бэрхшээлүүдийн зорилтот шийдлүүдийг доор харуулав.
А1: Ерөнхий зориулалттай барилгын утас, кабель үйлдвэрлэхэд (цахилгаан системийн гол ангилал) Ca/Zn нийлмэл тогтворжуулагчтай холбоотой асуудал ихэвчлэн гардаг. Бүтээгдэхүүний найдвартай байдлыг хангахын тулд энэ асуудлыг хэрхэн үр дүнтэй шийдвэрлэх вэ?
А1: Ca/Zn нийлмэл тогтворжуулагчийн цэцэглэлт нь барилгын утас, кабелийн гадаргуугийн чанар болон урт хугацааны найдвартай байдлыг алдагдуулдаг. Энэ нь голчлон буруу тунгаар эсвэл бусад нэмэлтүүдтэй муу нийцэж байгаагаас үүдэлтэй. Үүнийг шийдвэрлэх, цахилгаан системийн кабелийн тогтвортой ажиллагааг хангахын тулд дараах арга хэмжээг авч болно: Нэгдүгээрт, тогтворжуулагчийн тунг оновчтой болгох. Бодит үйлдвэрлэлийн томъёонд үндэслэн бүрэлдэхүүн хэсгийн илүүдэл болон шилжилт хөдөлгөөнөөс урьдчилан сэргийлэхийн тулд үр дүнтэй тогтворжуулалтын хүрээнд тунг зохих ёсоор бууруулах (хар тугалганы давсны тунгаас хоёр дахин хэтрүүлэхээс зайлсхийх). Хоёрдугаарт, нано-өөрчлөгдсөн Ca/Zn тогтворжуулагчийг сонгох. Графен эсвэл нано-цахиурын давхар ислээр өөрчилсөн бүтээгдэхүүнүүд нь PVC матрицтай нийцтэй байдлыг мэдэгдэхүйц сайжруулж, тогтворжуулагчийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн гадаргуугийн шилжилтийг бууруулж, кабелийн нийт найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх боломжтой. Гуравдугаарт, хамтран тогтворжуулагчийн харьцааг тохируулах. Ca/Zn тогтворжуулагчтай синергетик нөлөөг бэхжүүлэх, бүрэлдэхүүн хэсгийн шилжилтийг дарангуйлах, дулааны тогтвортой байдлыг сайжруулахын тулд полиол эсвэл β-дикетоны нэмэлтийг зохих ёсоор нэмэгдүүлэх. Эцэст нь, боловсруулалтын параметрүүдийг хянах. Хэт өндөр шахалтын температураас (170-180 °C дотор байхыг зөвлөж байна) зайлсхийж, тогтворжуулагч хуримтлагдахаас сэргийлж материалыг жигд холихыг баталгаажуулж, улмаар кабелийн дэлбэрэлтэд хүргэж, гүйцэтгэлд нөлөөлж болзошгүй.
А2: Ил тод байдал шаарддаг өндөр нарийвчлалтай эмнэлгийн утас, кабелийн хувьд (эмнэлгийн цахилгаан системд ашиглагддаг) органотин тогтворжуулагчийг ихэвчлэн сонгодог боловч үйлдвэрлэлийн өртөг хэт өндөр байдаг. Найдвартай байдлыг хадгалах өртөг хэмнэлттэй хувилбар байдаг уу?
А2: Органотин тогтворжуулагчийг тунгалаг эмнэлгийн утас, кабельд илүүд үздэг бөгөөд энэ нь маш сайн тунгалаг байдал, дулааны тогтвортой байдалтай тул эмнэлгийн цахилгаан системийн найдвартай байдалд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Зардал ба гүйцэтгэлийг тэнцвэржүүлэхийн тулд дараах зардал багатай схемийг хэрэгжүүлж болно: Нэгдүгээрт, нийлмэл томъёог хэрэглэнэ. Ил тод байдал, дулааны тогтвортой байдал, био нийцтэй байдлыг хангах (эмнэлгийн цахилгаан хэрэглээний гол түлхүүр) үндсэн дээр органотин тогтворжуулагчийг бага хэмжээний өндөр чанартай Ca/Zn тогтворжуулагчтай 7:3 эсвэл 8:2 харьцаатайгаар холино. Энэ нь эмнэлгийн кабельд шаардлагатай үндсэн гүйцэтгэлийг хадгалахын зэрэгцээ нийт зардлыг бууруулдаг. Хоёрдугаарт, өндөр цэвэршилттэй, өндөр үр ашигтай органотин бүтээгдэхүүнийг сонгоно. Хэдийгээр тэдгээрийн нэгжийн үнэ арай өндөр боловч шаардлагатай тун нь бага байдаг тул цахилгаан системийн кабельд илүү хэмнэлттэй цогц зардал, тогтвортой гүйцэтгэлийг бий болгодог. Гуравдугаарт, хангамжийн сүлжээний менежментийг оновчтой болгоно. Бөөнөөр худалдан авах хөнгөлөлт үзүүлэхийн тулд нийлүүлэгчидтэй хэлэлцээр хийх эсвэл эмнэлгийн цахилгааны стандартад нийцсэн захиалгат хямд өртөгтэй органотин деривативуудыг боловсруулахын тулд судалгаа, хөгжлийн байгууллагуудтай хамтран ажиллах. Эмнэлгийн кабелийн техникийн үзүүлэлтүүдийг дагаж мөрдөх, цахилгаан системийн найдвартай байдлыг хадгалахын тулд тогтворжуулагчийг солих эсвэл холихдоо хатуу гүйцэтгэлийн туршилт (тунгалаг байдал, дулааны тогтвортой байдал, био нийцтэй байдал) хийх нь чухал юм.
А3: Сэргээгдэх эрчим хүчний утас, кабель үйлдвэрлэхдээ (шинэ эрчим хүчний цахилгаан системд зориулсан) сонгосон ховор шороон тогтворжуулагч нь нүүрстөрөгчийн саармагжуулалтын шаардлага болон урт хугацааны дулааны тогтвортой байдлыг хангаж, найдвартай ажиллагааг хангахын тулд хэрхэн хангах вэ?
А3: Сэргээгдэх эрчим хүчний утас, кабель нь хүнд нөхцөлд (өндөр температур, чийгшил, хэт ягаан туяа) ажилладаг тул ховор шороон тогтворжуулагч нь цахилгаан системийн найдвартай байдлыг хангахын тулд нүүрстөрөгчийн саармагжуулалт болон урт хугацааны дулааны тогтвортой байдлыг тэнцвэржүүлэх ёстой. Дараах алхмуудыг хийхийг зөвлөж байна: Нэгдүгээрт, байгаль орчинд ээлтэй ховор шороон тогтворжуулагчийг сонгох. Холбогдох байгаль орчны гэрчилгээтэй албан ёсны үйлдвэрлэгчдээс лантан стеарат эсвэл церийн цитрат дээр суурилсан бүтээгдэхүүнийг эрэмбэлэх (жишээлбэл, Европын Холбооны нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтын стандартыг дагаж мөрдөх). Хүхрийн бохирдлоос зайлсхийх, нүүрстөрөгчийн саармагжуулалтын зорилгод нийцүүлэхийн тулд бүтээгдэхүүн нь хүхэргүй эсэхийг шалгаарай. Хоёрдугаарт, эпоксиджуулсан шар буурцгийн тостой нийлмэл найрлагыг хэрэглэх. 1:0.5–1:1 харьцаатай нийлмэл найрлага нь дулааны тогтвортой байдлыг 30 гаруй хувиар сайжруулж, байгаль орчны гүйцэтгэлийг сайжруулж, сэргээгдэх эрчим хүчний цахилгаан систем дэх кабелийн ашиглалтын хугацааг уртасгах боломжтой. Гуравдугаарт, урт хугацааны хатуу хөгшрөлтийн туршилт хийх. Хөгшрөлтийн дараах суналтын бат бэхийг хадгалах түвшин 80%-иас багагүй, IEC 60811 зэрэг олон улсын стандартыг хангасан эсэхийг шалгахын тулд сэргээгдэх эрчим хүчний кабелийн бодит ажлын орчныг (өндөр температур, чийгшил, хэт ягаан туяа) дуурайлган хийх. Эцэст нь түүхий эдийн ул мөрийг мөрдөх боломжийг хэрэгжүүлэх. Байгаль орчинд ээлтэй уул уурхай, боловсруулах үйлдвэрүүдээс гаралтай ховор шороон тогтворжуулагчийг сонгож, кабелийн найдвартай байдлыг хадгалахын зэрэгцээ нийлүүлэлтийн сүлжээ бүхэлдээ нүүрстөрөгчийн саармаг байдлын шаардлагыг хангана.
А4: PVC утас, кабелийг Европын зах зээлд экспортлох үед ашигласан тогтворжуулагч нь 2025 оны REACH нэмэлт өөрчлөлт (ЕХ 2025/1731)-тэй нийцэж байгаа эсэхийг болон цахилгаан системийн хэрэглээний найдвартай байдлыг хэрхэн хангах вэ?
А4: 2025 оны REACH нэмэлт өөрчлөлтийг дагаж мөрдөх нь PVC утас, кабелийг Европ руу экспортлох урьдчилсан нөхцөл бөгөөд энэ нь Европын цахилгаан систем дэх кабелийн аюулгүй байдал, найдвартай байдалтай шууд холбоотой. Дараах арга хэмжээг авах шаардлагатай: Нэгдүгээрт, тогтворжуулагчийн найрлагыг цогцоор нь шалгах. Шинээр нэмэгдсэн 16 CMR бодисын (жишээлбэл, дибутилтин исэл) агууламж 0.3%-иас хэтрэхгүй байгаа эсэхийг шалгаарай. REACH гэрчилгээ авсан, бага ялгаруулалттай Ca/Zn хатуу тогтворжуулагч эсвэл фенолгүй шингэн тогтворжуулагчийг сонгохыг зөвлөж байна, энэ нь нийцлийн эрсдэлийг үр дүнтэй бууруулж чадна. Хоёрдугаарт, нийлүүлэлтийн сүлжээг бүрэн хянах системийг бий болгох. Холбоос бүр зохицуулалтын шаардлагыг хангаж, цахилгаан системийн кабелийн найдвартай байдлыг дэмжихийн тулд тогтворжуулагчийн туршилтын тайлан (жишээлбэл, гуравдагч талын CMR бодис илрүүлэх) болон түүхий эдийн эх үүсвэрийн гэрчилгээг өгөхийг нийлүүлэгчдээс шаардах. Гуравдугаарт, экспортын өмнөх нийцлийн туршилтыг хийх. Бэлэн кабелийн бүтээгдэхүүнийг Европын Холбоонд хүлээн зөвшөөрөгдсөн туршилтын байгууллагуудад илгээж, CMR бодис, VOC ялгаруулалт болон бусад гол үзүүлэлтүүдийг туршиж, худалдаанд гаргахаас өмнө бүрэн нийцлийг хангах. Эцэст нь зохицуулалтын шинэчлэлтийг хянах. REACH болон бусад холбогдох дүрэм журмын динамик өөрчлөлтийг цаг тухайд нь хянаж, зохицуулалтын эрсдэлээс зайлсхийх, Европын цахилгааны системд кабелийн хэрэглээг хадгалахын тулд тогтворжуулагчийн найрлага болон хангамжийн сүлжээний менежментийг цаг тухайд нь тохируулах.
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 2-р сарын 2