1、世界電纜料的開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

近年來，世界電纜產(chǎn)品呈持續(xù)增長狀態(tài)，發(fā)展快的是美洲。北美電纜產(chǎn)品產(chǎn)量約為世界總產(chǎn)量的26%。世界電纜生產(chǎn)總量中的大份額是低壓電纜和電力行業(yè)用電線，約占總量的36%。隨后分別是高壓電纜，約占總量的28%；繞包線約占總量的20%；戶外敷設(shè)用銅芯通信電纜，約占總量的9%；計算機用電纜以及其他類型的建筑物內(nèi)部的通信電纜，約占總量的7%。從電纜生產(chǎn)的產(chǎn)值來看，光纖光纜以及計算機用電纜，約占總量的25.4%，其中光纖光纜約占總量的8.9% 。

從增長幅度來看，增長幅度快的是光纖光纜：據(jù)Cahners In—Star集團的調(diào)研報告，光纖光纜前景十分看好，僅次于光纖光纜的是計算機電纜以及戶內(nèi)敷設(shè)用通信電纜，電力電纜保持著小幅穩(wěn)步增長的態(tài)勢。

隨著世界電纜業(yè)的發(fā)展，相應(yīng)于以上電纜的各種電纜料的需求也在不斷增長。

1.1 PE電纜料

國外早于20世紀(jì)40年代就將PE用于通訊電纜。90年代中后期，PE電纜就已在PE制品中占據(jù)了重要位置。近年來，隨著環(huán)保呼聲的提高，國際上正逐步以PE代替PVC，使得PE電纜料樹脂的消耗量逐年提高。

1.1.1 PE高速擠出通訊電纜料

目前，國際上通常采用高密度聚乙烯(HDPE)或中密度聚乙烯(MDPE)作通訊絕緣料。HDPE的機械強度和電氣性能均較好，尤其具有較高的韌性，完全滿足絕緣料的使用要求。自7O年代中期，市話電纜的絕緣層已大部分采用HDPE。

1.1.2交聯(lián)PE電纜料

電力電纜正向交聯(lián)PE方向不斷發(fā)展。目前，國際上從1 kV低壓力纜，6~35 kV中低壓力纜至110 kV高壓力纜都傾向于用交聯(lián)PE。國際上交聯(lián)PE生產(chǎn)技術(shù)主要分三大類：輻射交聯(lián)主要生產(chǎn)電器裝備用電纜；硅烷交聯(lián)用硅烷作為交聯(lián)劑，在催化劑作用下使PE交聯(lián)；化學(xué)交聯(lián)以低密度聚乙烯(LDPE)為基料，有機過氧化物為交聯(lián)劑，適合于高溫、高壓、高頻等條件下使用的線纜，可制造6-35 kV、35-110 kV中高壓電纜、航空電纜、控制電纜等。

1.1.3阻燃PE電纜料

80年代初，國外已研制出低煙無鹵阻燃電纜料。到80年代后期，已經(jīng)開發(fā)了第二代電線電纜用無鹵阻燃塑料。同代產(chǎn)品相比，第二代無鹵阻燃塑料除了在阻燃性能、發(fā)煙性、毒性、腐蝕性能、力學(xué)性能、電性能上有所改進外，其高速擠出性能是一大特征。

日本每年頒布5O余件與無鹵阻燃電纜料有關(guān)的。這些大多屬于日立電線株式會社、日本聯(lián)合碳化物公司以及住友、大日本等電線公司。這類試圖用不同的方法，解決無鹵阻燃電纜料的中心問題，即克服阻燃性能與其他性能的矛盾，對各種性能進行綜合平衡；另有很多致力于開發(fā)新型的配合劑，其中氫氧化鎂是一種很重要的配合劑，已在很多取得，并被許多國外權(quán)威文獻(xiàn)推薦

1.1.4 屏蔽電纜料

屏蔽電纜料是電纜中用于保護主絕緣層不被破壞的半導(dǎo)電復(fù)合材料。根據(jù)IEC 502規(guī)定，額定電壓在1.8/3.0 kV以上時用PVC、乙丙橡膠絕緣的電纜，額定電壓在3.6/6.0 kV時，必須使用內(nèi)外半導(dǎo)電屏蔽層。

目前，國際上已有不少聚烯烴制造商開發(fā)并生產(chǎn)出了交聯(lián)PE電纜用半導(dǎo)電屏蔽專用料。

1.2 PVC電纜料

在電線電纜的絕緣和護套材料中，PVC比較便宜，機械性能優(yōu)良，加工方便，使得它長久以來成為電線電纜行業(yè)使用數(shù)量多的材料。進入20世紀(jì)末以來,PVC材料的環(huán)境問題被廣泛認(rèn)識，一些發(fā)達(dá)已提出了限制或全面禁止使用PVC電纜的法令建議。有數(shù)據(jù)表明，西歐在線纜領(lǐng)域PVC的用量，1994年為44lkt，占線纜所用高聚物的58%，而2000年，PVC在西歐線纜業(yè)總的用量是398 kt.占線纜所用高聚物的48%，總量和所占比例均呈下降趨勢。近年來，控制和禁止使用PVC材料已形成了強有力的趨勢。

雖然用無鹵料取代PVC材料的呼聲越來越高，但是PVC本身具有短期內(nèi)還無法取代的優(yōu)勢(如價格低廉，阻燃性好，加工設(shè)備、工藝簡單，硬度可調(diào)范圍廣，電絕緣性好，耐油、耐化學(xué)試劑等)，所以短期內(nèi)在全世界范圍完全禁止PVC的使用并不現(xiàn)實。

1.3 PP電纜料

PP因其機械性能、電性能、耐磨性、耐化學(xué)試劑特別是耐油的優(yōu)越性能，大量用于電力電纜架空線及電器裝備電纜。國外PP用于電線電纜絕緣開始于60年代，至90年代中后期PP在美國用量已達(dá)10kt以上，在PP總用量中占據(jù)了較重要的份量。英國BP、13本字部興產(chǎn)、德國拜爾等公司都有PP電纜料牌號，但尤以美國開發(fā)的PP電線電纜牌號多，并以Profax SE 191為優(yōu)良。由于要求耐低溫和柔軟性，所以國外線纜用PP為乙丙嵌段共聚物。

2 我國電纜料開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

自2000年開始，我國電纜料供不應(yīng)求，部分產(chǎn)品甚至出現(xiàn)脫銷。我國現(xiàn)有電線電纜生產(chǎn)企業(yè)近5000家。由于城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造、西部大開發(fā)、三蛺工程及通信設(shè)施大面積升級改造對電線電纜產(chǎn)品的巨大需求.所以，從一段時間來看，電纜料在我國具有廣泛的市場發(fā)展前景。預(yù)計到2005年，電纜料消耗樹脂總量可能增加到270 kt。

2.1 PE電纜料

我國從20世紀(jì)80年代開始生產(chǎn)PE電纜料，主要用于通訊電纜和電力電纜。據(jù)調(diào)研，2000年我國國內(nèi)電纜行業(yè)消耗PE電纜料約140 kt，其中國產(chǎn)料(64 kt)占有率約45%，進口料占40%，通用料替代占l5%；2001年，我國國內(nèi)電纜工業(yè)消耗PE電纜料約180 kt，其中國產(chǎn)料67 kt，占有率約38%，進口料占47%，通用料替代占l5%。

2.1.1通訊電纜料

隨著通訊事業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)每年約增容電話1200萬門，需通訊電線電纜絕緣料35 kt、護套料4JD kt，光纜年需樹脂7 kt，至2000年需護套料數(shù)量成l0倍增長。

通訊電纜絕緣料主要用HDPE。我國有50%的HDPE電纜料市場被進口料占有。

LDPE護套料是市話電纜早使用的護套料，是我國早生產(chǎn)、產(chǎn)量大的電纜料，產(chǎn)品一般為黑色，可用于通訊電纜或電力電纜，近年還用于光纜。國產(chǎn)黑色LDPE護套料近年來普遍存在耐環(huán)境應(yīng)力差、加工性不好的缺點，這是目前國內(nèi)研究的重點。

線型低密度聚乙烯(IJ.DPE)絕緣料和護套料的開發(fā)在于加工性能的改善。LLDPE的電氣性能、機械性能和耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能等比LDPE高，很適合于通訊電纜的絕緣料和護套料。近年來，齊魯石化以IJ.DPE為基礎(chǔ)料，研究開發(fā)出了LLDPE通信電纜絕緣料及護套料，物理性能滿足美國REA一200標(biāo)準(zhǔn)的要求，成纜的各項性能滿足郵電部YD322-1996的要求，分別與美國UCC的1JDPE絕緣料DFDA 7540及護套料DFDA 6059相當(dāng)，具有較高的經(jīng)濟效益。

隨著我國電纜料事業(yè)的不斷發(fā)展，近年來電纜料行業(yè)又出現(xiàn)了不少新產(chǎn)品，如齊魯石化研制出了通信電纜用PE泡沫電纜絕緣料，以該專用料制備的發(fā)泡絕緣芯線和電纜符合郵電部YD/T 322-1996標(biāo)準(zhǔn)和電纜生產(chǎn)廠家的要求，綜合性能可與目前國際同類先進產(chǎn)品DGDA 3485相媲美；該公司研制的鐵路通信電纜用PE物理發(fā)泡絕緣料，采用物理發(fā)泡絕緣，隨著物理發(fā)泡絕緣加工技術(shù)的成熟及市場的認(rèn)可，物理發(fā)泡絕緣通信電纜正以逐年增加的趨勢取代實心絕緣通信電纜。另外，上海石油化工股份有限公司采用北歐化工公司的“北星雙峰”PE工藝生產(chǎn)出了雙峰PE，集出色的物理性能、電性能和優(yōu)秀的加工性能于一身，非常適合作為通信電纜及光纜的護套材料。

2.1.2電力電纜用絕緣料

交聯(lián)PE在我國電力電纜生產(chǎn)中是主要的絕緣材料。低壓電纜主要用硅烷交聯(lián)PE料，目前的情況是供大于求，年產(chǎn)量約為5×104 km，比較大的生產(chǎn)企業(yè)一條生產(chǎn)線就具有年生產(chǎn)7 kt的能力。中壓電纜(10kv級)用交聯(lián)料國內(nèi)基本可以自給，年用量大致為20-30 kt。目前高壓電纜用可交聯(lián)料全部進口，用量大致為每年5-10 kt。我國目前l(fā)10 kV電纜的需求約21dm/a，需超凈絕緣料約5 kt。此外，我國目前內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽料的需求約為5 kt，外半導(dǎo)電屏蔽料的需求為l0 kt。

電力電纜絕緣料一般用LDPE。目前，國內(nèi)LDPE電力電纜專用料只能用于35kV以下電纜，主要產(chǎn)品為中國石油大慶石化分公司的19E和茂名石化乙烯工業(yè)公司的510—000、535—000，上海石油化工股份有限公司的DJ 200A、DJ 210等。35kV以上的絕緣料，全部依靠進口，主要有UCC及Borealis公司的4201，日本字部興產(chǎn)公司的UBEC180；LDPE電纜護套料有日本宇部興產(chǎn)公司的UBEC 600V。國內(nèi)主要由于沒有超凈的PE原料包裝，且原料LDPE交聯(lián)度不夠，因此無法滿足高電壓等級要求。

2.1.3電氣裝備線用絕緣料

隨著全球環(huán)保意識的增強，在各類工程建設(shè)中，阻燃電纜的用量逐步增加，電力電纜、控制電纜、信號電纜等，均要求阻燃。近幾年，已有部分地區(qū)的消防部門要求使用無鹵阻燃材料，因而低煙無鹵材料是發(fā)展方向，其市場需求潛力很大。當(dāng)前用量較大的是低煙無鹵熱塑性護套料，少量用可交聯(lián)型護套料。此外，有一些要求高的工程，電纜絕緣要求用可交聯(lián)低煙無鹵材料。

80代末，國內(nèi)已開始研制低煙、低鹵、低酸、無鹵阻燃電纜材料配方和產(chǎn)品，有的生產(chǎn)廠已生產(chǎn)出低煙無鹵阻燃電纜料，然而大部分都存在機械性能和加工性能較差等問題。目前所使用的無鹵阻燃電纜料在一定程度上還是依賴進口。其國產(chǎn)化要求依然是國內(nèi)電纜料生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)研究的課題。無鹵阻燃電線電纜是今后阻燃電線電纜的重點發(fā)展方向。

2.1.4半導(dǎo)電屏蔽材料

半導(dǎo)電屏蔽材料是中、高壓電力電纜必須的配套材料。國外高壓和超高壓交聯(lián)電纜用半導(dǎo)電屏蔽料指標(biāo)要求很高，國內(nèi)技術(shù)不過關(guān)，目前依賴進口。就l0kV電力電纜用屏蔽料而言，國產(chǎn)料的性能和工藝也并不很理想。內(nèi)外屏蔽料與絕緣料用量的比例大致為4：l，估計我國屏蔽料年用量為20—30 kt 。

2.2 PVC電纜料

在我國，PVC電纜料發(fā)展較早，品種、型號較多。近期，由于國內(nèi)外環(huán)保要求的提高，我國PVC電纜料的發(fā)展也逐漸呈下降趨勢。但由于PVC電纜料價格低廉，加之機械性能優(yōu)異等多種優(yōu)勢，使得我國PVC電纜料近期仍有一定的發(fā)展前途。近期國內(nèi)開發(fā)的新產(chǎn)品主要有：PVC耐油料、亞光材料、輻照交聯(lián)PVC電纜料等。

目前雖然在國外還不會馬上淘汰PVC電線電纜，但這不能不引起國內(nèi)電線電纜行業(yè)的高度重視，國內(nèi)應(yīng)該注重研究非含鉛的PVC或者開發(fā)新型不含鹵素的環(huán)保型電線電纜。盡管環(huán)保型電線電纜在國內(nèi)大規(guī)模代替PVC電纜還要相當(dāng)長的時間，但這是大勢所趨。國內(nèi)一些高檔項目已經(jīng)對此提出了要求。

2.3 PP電纜料

PP電纜料絕緣料被廣泛應(yīng)用于油井潛油泵電纜絕緣層上。我國潛油泵電纜生產(chǎn)廠每年約需5 kt PP電纜料，除部分國產(chǎn)料外，還需大量使用進口料。主要進口料為美國Himom公司的Pro—Fax SE191。

我國于8O年代初開始研制PP電線電纜絕緣料。

北京燕山石油化工有限公司首先研制成功了1336D和1396D，以后又相繼研制出了1296D和2496D，后來齊魯石化、上?；S、蘭州化工研究院等單位也都進行了這方面的工作。

3 建議

a)目前，我國高壓電力電纜用可交聯(lián)絕緣料的需求巨大。具有較好的技術(shù)經(jīng)濟效益，基本全部進口，主要原因是國內(nèi)沒有基礎(chǔ)樹脂。因此，建議中國石油化工集團公司引進國外先進技術(shù)，開發(fā)生產(chǎn)高壓電纜用超凈PE絕緣料，以加快其國產(chǎn)化進程。

b)我國高壓和超高壓交聯(lián)電纜用半導(dǎo)電屏蔽料及無鹵阻燃電纜護套料基本依賴進口，另有一些電纜料(如高性能通訊電纜絕緣料)在一定程度上仍被進口料占有.應(yīng)加大這些專用料的開發(fā)力度.以適應(yīng)國內(nèi)外市場的大量需求。

c)鑒于PVC電纜料的特殊情況如耐油料、亞光材料、輻射交聯(lián)電纜料等仍有一定的發(fā)展前景，還應(yīng)對其進行研究。