无卤阻燃耐老化的纳米复合特种电缆材料

一、项目简介

电线电缆行业是我国经济建设重要的配套产业，自20世纪90年代以来，线缆制造业飞速发展，工业总产值不断提高，目前规模已居世界前列，并且产品的品种满足率已高达95％以上，国内市场满足率已高达90％以上。然而，我国电缆产品的生产能力虽已大大超过市场需求，但高端产品的研制能力仍是行业的“软肋”，目前国内仅有30％的线缆品种可达到国际市场能接收和参与竞争的水平，并且国内的特种电缆市场也大都被国外企业所占领。特种电缆主要是指应用于船舶、核电站、机车车辆及航空航天等特定领域内以及具有耐高温、绿色环保等特殊功能的电缆。因此，结合我国电缆行业大而不强的现状，发展高性能和功能化的特种电缆料、提高产品的附加值是目前我国电缆行业做大做强、健康可持续发展的重要途径。

本项目采用纳米粒子改性技术，结合独特的阻燃剂复配技术、功能助剂的表面处理和界面增容技术，并采用原位共硫化手段解决了目前无卤阻燃电缆料所存在的一系列关键问题，研制出了无卤阻燃耐老化的纳米复合特种电缆材料，产品性能达到了国外同类产品先进水平，其主要特点是：（1）满足ROHS指令规定的环保要求；（2）具有无卤阻燃性能；（3）具有良好的机械性能、耐老化性能、抗弯曲及耐候等优异性能。主要技术指标如下：（1）力学性能：牵伸强度≥9.6 MPa；（2）断裂伸长率≥ 400％；（3）150℃*30天热老化条件下，牵伸强度和断裂伸长率的变化率≤±20％；（4）氧指数≥30；（5）电导率≤10μs/mm。

本项目的小试实验已经完成，通过工艺的优化和多相多组分体系相容性的改善，获得了具有优异的力学性能、无卤阻燃、抗老化等高性能纳米复合特种电缆料，相比于其它同类产品，我们通过少量纳米材料的复配解决了常规阻燃剂、老化剂添加所带来的其它性能（如机械性能）和加工特性下降的难题，并且纳米材料也发挥了独特的功能特性和协同作用，进一步提高了橡胶材料的无卤阻燃和耐老化性能，并赋予材料耐候（如抗紫外光辐照等）等特性。由于纳米材料的填充量很少（百分之几），因而橡胶电缆料综合性能改善的同时，并不会提高成本，因而本产品极具市场竞争力。目前正有两项国家发明专利在申请中。

二、市场需求预测及效益分析

本项目产品不仅具有优异的无卤阻燃、耐老化性能，而且力学性能（强度和扯断伸长率）优异，适合于核电站、舰船、矿业等需要无卤阻燃、耐老化且频繁移动的场合。

1、核电站用电缆

核电作为一种不排放污染气体、可低成本大规模开发的电力资源，在众多的新能源发电中具有良好的发展前景。2009年3月的两会上，温家宝总理在《政府工作报告》中提出要“积极发展核电、风电、太阳能发电等清洁能源”，加快核电发展是部分替代煤电的一项有效措施。目前全国已建17台核电发电机组，装机总量达900万千瓦，专家预测，按照目前国内电力发展需求和建设速度，到2020年，核电运行装机总量有望提升到7000万千瓦。若按每建设百万千瓦装机容量需要电缆近3000km，那么预计2010-2020年我国的核电站用电缆每年的市场需求将增加1.8万km以上，因而市场前景非常广阔。

2、船用电缆

为应对国际金融危机影响，国务院常务会议决定将船舶工业列为九大重点支持产业之一，并于2009年6月，国务院正式颁布了《船舶工业调整和振兴规划》。随着一系列政策措施对船舶工业的拉动作用凸显，船舶制造业在2009年的下半年出现了复苏迹象。统计数据显示，在2009年6月全球新增订单再次上升到100万载重吨（新接订单185万载重吨，其中八成订单为中国企业拿到）的基础上，2009年7月，全球新增造成订单达到了634万载重吨，相当于前六个月新增订单的总和，船舶制造业加速回暖趋势明显。

按照我国手持订单量占全球订单量的60～70％，以及《船舶工业调整和振兴规划》中三大主流船型国产配套设备的平均装船率65％计算，2009年～2011年，我国约需各类船用电缆22.6万km，平均每年的需求量约7.5万km，加上军工舰船的需求量（占民用需求量的20％），每年的需求量为9万km。2009～2011年是船舶工业的复苏期，随着世界经济彻底好转，造船业将恢复两位数的平均增速。我国造船业按照保守估计15％的平均增速，到2015年，船用电缆的年需求量将达到15万km，加上军工舰船的需求量，到2015年，每年的需求量为18万km。

核电发电是当前唯一可大规模替代化石燃料的清洁能源，核电站建设是我国未来解决能源危机的重要战略举措；2006年国务院在《船舶业中长期发展规划》中提出到2015年使我国成为世界最主要的造船大国和造船强国的战略目标，体现了国家对船舶工业的重视。作为这两大行业的重要配套行业，电缆行业在这两大战略目标的实现过程中将会发挥重要的支撑作用，发展核电用和船用特种电缆符合国家未来的产业调整规划，也会极大的提升我国电缆行业的国际竞争力，因而本项目具有良好的市场前景及经济社会效益。

三、项目团队介绍

本项目技术团队长期从事高分子基纳米复合材料的制备和性能研究工作，近年来，对乙丙橡胶、聚酯、聚丙烯等、聚烯烃类材料进行了广泛研究，解决了纳米复合材料制备过程中存在的不易均匀分散和界面难于控制这两大关键问题，获得了一系列高性能和功能化的纳米复合材料。同时，通过不断的探索实践，本项目技术团队开发出了一条纳米材料应用从实验室经过中试放大到实现产业化的有效可行路线。例如本项目技术团队在完成国家863项目（聚酯/无机粒子高性能复合材料，2003.7-2005.12）获得的一系列科研成果基础上，积极推动成果的转移转化，最终该项目在江苏常州实现了产业化，建成了年产5万吨的纳米复合聚酯PET规模生产线，新产品在纤维、薄膜和工程塑料领域都得到了广泛应用。因而本项目技术团队不仅具备了承担国家863高技术、国家支撑计划以及省、市技术创新项目的能力，而且具备了为企业解决产业化和新产品开发的相关技术问题的能力。近年来，我们不仅承担了多项国家科技任务，同时也与国内外二十多家企业建立了长期合作关系，直接承担了企业委托项目20多项，申请发明专利27项，已经授权13项。

四、合作模式

希望以技术入股的方式建立股份制公司，采取以企业为中心，科研机构广泛参与、利益共享、风险共担的产学研联合的模式，共同促进科技成果的转化与推广。