我国电气用玻璃纤维增强不饱和聚酯模塑料(SMC/BMC)标准现状
2014-03-22桂林电器科学研究院有限公司马林泉
/桂林电器科学研究院有限公司 马林泉/
0 引言
电气用纤维增强热固性模塑料作为一大类电工模塑料,已被广泛的应用于电气电子领域,尤其是工业电器领域。而电气用玻璃纤维增强不饱和聚酯片状/团状模塑料(简称SMC/BMC)作为热固性电工模塑料的一大最重要的品种,近年来随着我国电器制造业进入高速发展的新时期亦获得了快速增长,年耗量已从本世纪初的几万吨提高到了2013年的几十万吨,十余年间扩大了近十倍,在工业电器用塑料模压件制造方面已逐渐取代酚醛、氨基等传统老牌模塑料[1-2]。但长期以来我国电气用纤维增强不饱和聚酯模塑料制造业一直没有制定出一项全国统一的国家标准,广大生产企业只能遵循20世纪末发布实施的机械行业标准JB/T 7770—1995《不饱和聚酯玻璃纤维增加模塑料》,因该标准规定的产品型号少、性能参数不全,已不能完全适应电器制造业高速发展的需要。GB/T 23641—2009《电气用纤维增强不饱和聚酯模塑料(SMC/BMC)》国家标准的发布实施,极大地改变了这种局面,进一步促进了我国电器制造业的高速、健康发展。本文简要介绍了我国电气用玻璃纤维增强不饱和聚酯片状/团状模塑料标准现状、GB/T 23641—2009《电气用纤维增强不饱和聚酯模塑料(SMC/BMC)》国家标准(以下简称国标GB/T 23641—2009)的制定依据及其与JB/T 7770—1995《不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料》(以下简称行标JB/T 7770—1995)行业标准的主要差异,对今后标准化工作提出了一些建议,以期对玻璃纤维增强不饱和聚酯模塑料的生产与使用者有所帮助。
1 我国电气用玻璃纤维增强不饱和聚酯片状/团状模塑料标准现状
1.1 电气用玻璃纤维增强不饱和聚酯片状/团状模塑料标准总体概况
我国的电工模塑料标准由全国绝缘材料标准化技术委员会(SAC/TC51)归口管理,截至2013年底,共有7项现行有效的电工模塑料类标准[3]。其中,电气用纤维增强不饱和聚酯片状/团状模塑料标准共有2项:1项国家标准(即GB/T 23641—2009)和1项行业标准(即JB/T 7770—1995)。从标准类别上来看,上述两项标准均为完整的产品标准,内容各自涵盖了通用要求、性能要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和贮存。另有2项为与之相关的热固性电工模塑料通用基础标准和试验方法标准,即JB/T 3958.1—1999《电气绝缘用热固性模塑料 一般要求》和JB/T 3958.2—1999《电气绝缘用热固性模塑料 试验方法》。还有为数众多的塑料单项性能试验方法标准,如GB/T 1034—2008《塑料 吸水性的测定》、GB/T 1043.1—2008《塑料 简支梁冲击性能的测定 第1部分:非仪器化冲击试验》、GB/T 1447—2005《纤维增强塑料拉伸性能试验方法》、GB/T 1449—2005《纤维增强塑料弯曲性能试验方法》等等,这些标准分别由全国塑料标准化技术委员会(SAC/TC15)和全国纤维增强塑料标准化技术委员会(SAC/TC39)归口管理。
1.2 国标GB/T 23641—2009的制订依据及与欧盟标准EN 14598:2005的主要差异
2004年,全国绝缘材料标准化技术委员会向国家标准化管理委员会申报了依据英国标准BS5734《电工和其它用聚酯模塑料》草拟的《电气绝缘用热固性模塑料 不饱和聚酯模塑料》的国家标准草案。 2005年欧盟发布了EN 14598:2005《增强热固性模塑料——片状模塑料(SMC)和块状模塑料(BMC)》规范》,要求各成员国取消与本标准相抵触的国家标准。2005年底,英国发布了新国家标准BS EN14598:2005,该标准等同于EN14598:2005并替代BS5734。2007年国家标准化管理委员会下达了《电气用纤维增强不饱和聚酯模塑料(SMC/BMC)》国家标准制订计划。为适应新的形势,起草组决定废弃原标准草案依据EN14598:2005重新起草。起草组于2007年对标准征求意见稿数易其稿,并于2008年6月完成了标准送审稿,于2008年10月完成了标准报批稿并上报国家标准化管理委员会。2009年4月21日正式批准了《电气用纤维增强不饱和聚酯模塑料(SMC/BMC)》国家标准,标准编号为GB/T 23641—2009。
国标GB/T 23641—2009是非等效采用欧盟标准 EN 14598:2005制定而成的,其与EN 14598:2005相比在编写格式及技术内容方面均有所不同,主要差异如下:
1)EN 14598:2005由三部分组成:第1部分(EN 14598-1):分类、第2部分(EN 14598-2):试验方法和通用要求》、第3部分(EN 14598-3):规范要求。而国标GB/T 23641—2009是一个完整独立的标准,其内容涵盖了一般要求、性能要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和贮存。
2)将部分引用标准转化成相应的国家标准并增加引用标准“GB/T 2547 塑料 取样方法”。
3)删除了EN 14598-3中非电气用的6个SMC产品、4个BMC产品。
4)增加了对材料(SMC和BMC)外观和温度指数(TI)的要求。
5)增加了对材料(SMC和BMC)浸水后绝缘电阻、耐电痕化和耐电弧的要求。
6) 增加了对检验、包装、标志、运输和贮存的要求。
1.3 国标GB/T 23641—2009与行标JB/T 7770—1995的主要差异
国标GB/T 23641—2009与行标JB/T 7770—1995相比在编排格式方面基本相同,但在技术内容方面相当不同,主要差异如下:
(1)制定依据不同
国标GB/T 23641—2009是非等效采用EN 14598:2005的所有部分制定而成的。
行标JB/T 7770—1995则是参考英国标准BS5734:1990中第2部分和第4部分制定而成的。
(2)型号与命名不同
国标GB/T 23641—2009中的分类命名是基于纤维增强模塑料的形状描述、组成、加工/制造方法、典型性能或特殊性能进行的,并按上述顺序以字母代码组合而成。国标GB/T23641—2009中共有26个型号,其中SMC 16个型号、BMC 10个型号,极大地方便了不同用户的选用。
行标JB/T 7770—1995中的分类命名是基于主要性能如机械性能的高低、电气性能的优劣及主要用途进行的,仅有6个型号,即SMC—1、SMC—2、SMC—3、DMC—1、DMC—2、DMC—3,型号偏少。
(3)性能参数数量不同
国标GB/T 23641—2009按机械性能、热学性能、电性能、燃烧性能、理化性能、工艺特性6方面分列,共有28项性能参数,不同型号数量略有不同。
行标JB/T 7770—1995未按性能类别分列,共设置14项性能参数,不同型号项目数量也略有不同。
(4)部分性能参数名称相同但试验方法不同
简支梁无缺口冲击强度、弯曲强度、负荷变形温度、温度指数、电气强度、相对电容率和介质损耗因数、燃烧性、吸水性、模塑收缩率等9个性能参数名称相同但试验方法不尽相同,其中多数是试样尺寸不同,例如简支梁无缺口冲击强度试验,国标GB/T 23641—2009规定采用≥80mm×10mm×4mm的小条样(跨距62mm),而行标JB/T 7770—1995规定采用120mm×15mm×10mm的大条样(跨距70mm)。
1.4 国标GB/T 23641—2009与行标JB/T 7770—1995的应用现状
国标GB/T 23641—2009于2009年11月1日开始实施,至今已近5年,5年来该标准得到了国内外越来越多使用者的认可和采用,在提升品牌、引领市场和促进产业转型升级上发挥出了巨大的潜力,极大地推动了国内电气用不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料的技术进步与生产应用,产品技术水平已接近国际水平,产销量据不完全统计由2009年约13万吨快速涨至2013年约30万吨,平均年增长率约20%,用户遍布电子、电工、电力等各行各业,尤其在量大面广的低压电器领域,正逐步用SMC/BMC代替老旧的胶木粉或铁皮来压制电器外壳、电表箱体,产品质量和使用寿命得到极大的提高,经济效益和社会效益十分明显。
行标JB/T 7770—1995于1995年10月9日由原机械工业部批准发布,1996年1月1日开始实施。发布当初为强制性标准,标准编号为JB 7770—1995,后于1999年机械行业标准清理整顿时改为推荐性标准,标准编号改为JB/T 7770—1995,2009年工业和信息化部发布关于工业行业标准复审的公告【工科(2010)第77号】,其中JB/T 7770—1995复审结论为继续有效,标准编号改为JB/T 7770—1995(2009)。
由于JB/T 7770—1995发布实施已近二十年,不仅在机械行业内已深入人心,在行业外也有较大的影响力,至今仍有不少用户认可、采用该标准,原因可能是该标准或已被列入企业的采购规范中,或已被产品认证机构列为产品符合性判定依据,等等。
2 我国电气用玻璃纤维增强不饱和聚酯片状/团状模塑料标准存在的问题
2.1 行标JB/T 7770—1995是否应当废止不确定
自国标GB/T 23641—2009于2009年11月1日开始实施后,JB/T 7770—1995(2009)废止与否的问题一直倍受关注。有关国家标准与行业标准之间的相互关系,1989年4月1日生效的《中华人民共和国标准化法》第六条做了以下规定:“对需要在全国范围内统一的技术要求,应当制定国家标准。国家标准由国务院标准化行政主管部门制定。对没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求,可以制定行业标准。行业标准由国务院有关行政主管部门制定,并报国务院标准化行政主管部门备案,在公布国家标准之后,该项行业标准即行废止。”,而1990年4月6日生效的《中华人民共和国标准化法实施条例》第十四条对此又进一步做出了如下明确的规定:“行业标准由国务院有关行政主管部门编制计划、组织草拟,统一审批、编号、发布,并报国务院标准化行政主管部门备案。行业标准在相应的国家标准实施后,自行废止。”。从上述条文可以看出,行标JB/T 7770—1995是否自行废止,取决于国标GB/T 23641—2009是不是行标JB/T 7770—1995相应的国家标准。笔者认为国标GB/T 23641—2009并不是行标JB/T 7770—1995相应的国家标准,两者无可比性,不存在JB/T 7770—1995(2009)自行废止的问题,理由如下:一是标准名称与适用范围不同;二是型号命名与性能参数设置完全不同;三是行标JB/T 7770—1995中规定的6个型号产品无法在国标GB/T 23641—2009中找到相应的产品,也就是说国标GB/T 23641—2009中规定的26个型号产品没有涵盖行标JB/T 7770—1995中规定的6个型号产品;四是国标GB/T 23641—2009的前言中没有说代替行标JB/T 7770—1995。因此,行标JB/T 7770—1995(2009)继续有效。事实上确实如此,从“国标委网站”和“国家工信部网站”查询得知,GB/T 23641—2009、JB/T 7770—1995(2009)都是“现行、有效”标准。
2.2 国标GB/T 23641—2009自身存在不足
尽管国标GB/T 23641—2009的发布实施在促进企业技术进步、改进产品质量、提高社会经济效益方面起到了极大的推动作用,因而得到了国内外越来越多使用者的认可和采用,但不可否认的是该标准自身还存在一些不足,并已在实施过程中被陆续暴露出来,如个别引用标准的标准号或名称不正确、型号命名过于繁琐、26个型号产品的具体用途不够明了、规定的压制试样的压力偏低等,尤其是引用国际标准偏多,使该标准的许多使用者深感不便。
2.3 电工专用原材料标准不配套
生产电气用玻璃纤维增强不饱和聚酯片状/团状模塑料的主要原材料有:无碱玻璃纤维短切无捻粗纱、不饱和聚酯树脂、聚苯乙烯低收缩剂、氢氧化铝阻燃填料和重质碳酸钙填充剂等。这些原材料的质量直接关系到电气用玻璃纤维增强不饱和聚酯片状/团状模塑料的各项性能,尤其是这些原材料所含的杂质、水等低分子物严重影响电气用玻璃纤维增强不饱和聚酯片状/团状模塑料的电气性能。因此,选用符合什么标准要求的这类原材料对电气用玻璃纤维增强不饱和聚酯片状/团状模塑料的生产者显得尤为重要。这些原材料按我国国民经济类别划分分属建材、有色金属和石油化工行业,经分类搜索查询,查得如下现行有效通用标准:
1)国家标准GB/T 18369—2008《玻璃纤维无捻粗纱》,该标准由全国玻璃纤维标准化技术委员会(SAC/TC 245)归口。
2)JC/T 1092—2008《纤维增强塑料机械成型用不饱和聚酯树脂》,该标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会归口。
3)GB/T 6594.1—1998《聚苯乙烯(PS)模塑和挤出材料 第1部分:命名系统和为分类基础》,该标准由全国塑料标准化技术委员会石化塑料树脂产品分会(SAC/TC 15/SC 1)归口。
4)GB/T 12671—2008《聚苯乙烯(PS)树脂》,该标准由全国塑料标准化技术委员会石化塑料树脂产品分会(SAC/TC 15/SC 1)归口。
5)GB/T 4294—2010《氢氧化铝》,该标准由中国有色金属工业协会提出,由全国有色金属标准化技术委员会归口。
6)HG/T 3249.3—2008《塑料工业用重质碳酸钙》,该标准由全国化学标准化技术委员会无机化工分会(SAC/TC63/SC1)归口。
从上述标准的技术内容上看,这些标准并没有专门针对电气领域的应用规定相应的型号或技术指标,除HG/T 3249.3—2008《塑料工业用重质碳酸钙》外,尚无法满足电气用玻璃纤维增强不饱和聚酯片状/团状模塑料生产所需原材料的技术要求。事实上,电工专用原材料标准不配套问题长期困扰着电工绝缘材料行业的健康发展。
3 对今后标准化工作的建议
(1)进一步修订完善行标JB/T 7770—1995(2009)
性能要求是产品标准的重要组成部分,也是人们和社会关注的焦点。因国标GB/T 23641—2009与行标JB/T 7770—1995(2009)的性能、试验项目数量、试样及试验条件等均有所不同,使得两者的产品型号无法对号,某些原有的性能要求值差距也较大。因此,在加强国标GB/T 23641—2009的宣贯力度的同时,适时修订JB/T 7770—1995(2009),以满足不同行业、不同用户的使用需求。
(2)加快步伐修订国标GB/T 23641—2009
国标GB/T 23641—2009在实施过程中暴露出来的问题,部分是编辑性错误,部分是技术性缺陷,还有部分是适用性、实用性不足。因此,应在尽快向主管部门提交该标准修订计划建议的同时,广泛征求修改意见,加快修订进程,力争修订后的国标GB/T 23641文本内容完整准确、型号分类简单明了、技术要求先进合理、适用性与实用性极大增强,以符合当前科学技术水平的发展要求、满足市场和企业的需要。
(3)促进标准间的配套协调性
长期以来,由于行业分割,各自为政,造成不同行业、不同标准体系之间的标准往往不配套、不协调,一方面导致上、下游标准缺失或脱节,另一方面导致标准重叠交叉。近年来,由于国家大力支持标准化工作,鼓励开展标准制修订工作,实施多渠道网上申报标准项目政策,加上确实存在标准缺失或脱节的情况,不同行业针对本行业的应用,在标准名称上下工夫,稍加修改后制定出本行业产品专用原材料标准,其内容实质应属于原材料制造领域,属跨行业制定的标准,无疑加剧了相关标准体系之间的标准重叠交叉现象。为此,有人[4]建议各行业或各标准体系之间应积极配合,尤其是下游领域(即应用领域),可对上游产品标准(即原材料标准)及时提出质量要求,以便于统一制定出高质量的标准,而应用领域在制定相应的制品标准时,如果需要对其所用原材料的质量提出要求,可以采取引用标准的方式进行,以实现不同行业、不同标准体系之间的标准配套、协调、不重叠、不交叉,避免造成人力、物力等资源的极大浪费。
4 结束语
国标GB/T 23641—2009虽已发布实施近五年,但受行标JB/T 7770—1995继续有效的影响,至今尚未达到被本行业内外电气用玻璃纤维增强不饱和聚酯片状/团状模塑料的生产与使用者全面熟知、采用的地步,部分企业仍习惯于按JB/T 7770—1995组织生产,更有用户因种种原因仍指定按JB/T 7770—1995验收。因此,有必要借此提醒电气用玻璃纤维增强不饱和聚酯片状/团状模塑料(SMC/BMC)的相关方注意:行标JB/T 7770—1995将来是否会被废止很难预测,及早熟知、采用更为先进的国标GB/T 23641—2009是企业在激烈的市场竞争中立于不败之地的可靠保证。另外,现阶段电气用纤维增强不饱和聚酯片状/团状模塑料(SMC/BMC)大多用于压制电表箱、通讯箱、低压电器的外壳等,而低压电器是3C强制认证的产品,其绝缘性和阻燃性关系到广大低压电器用户的生命和财产安全,必须采取措施杜绝电气用纤维增强不饱和聚酯模塑料(SMC/BMC)产品粗制滥造、以次充好的现象持续存在。为此,呼吁国家相关部门考虑将涉及生命和财产安全的电气用纤维增强不饱和聚酯模塑料(SMC/BMC)等低压电器用关键原材料列入3C强制认证的名录中,促使标准得以全面、深入和高效的实施,以约束其产品质量。
[1] 马林泉.电工塑料在我国工业用低压电器中的应用现状[J].电气制造,2006, 8:5-9.
[2] 张玉龙.电气电子工程用塑料[M].北京:化学工业出版社,2003.
[3] 全国绝缘材料标准化技术委员会,中国质检出版社.电气绝缘材料标准汇编[M].北京: 中国质检出版社,2012.
[4] 李晓银,孙丽君,等.我国合成橡胶(生胶)标准现状分析及建议[J].中国标准化,2010, 10:42-44,48.