制定《阻燃化学品 水镁石》国家标准编制说明.docx

1、制定阻燃化学品 水镁石国家标准编制说明制定阻燃化学品 水镁石国家标准编制说明1 任务来源根据全国化学标准化技术委员会及中国石油和化学工业联合会下发的2013年第一批国家标准计划项目中有关制定阻燃化学品 水镁石国家标准的计划，将于2014年完成阻燃化学品 水镁石国家标准的制定工作，计划编号为：20130996-T-606。该标准由全国化学标准化技术委员会阻燃化学品工作组技术归口。主要起草单位：海城精华矿产有限公司、营口环球粉体工程有限公司、济南泰星精细化工有限公司、营口航盛科技实业有限公司、营口帝尔科技新材料有限公司和北京理工大学。2 目的意义阻燃化学品水镁石是天然水镁石矿经粉碎后加工处理得到的

2、具有阻燃性能的粉末状水镁石，其具有独特的物理、化学性能，是一种环保型绿色阻燃剂。本产品在生产使用和废弃过程中均无有害物质排放，而且还能中和燃烧过程中产生的酸性与腐蚀性气体，是电线电缆、塑料橡胶、建材、环保行业必不可少的天然功能助剂。水镁石与其他阻燃产品相比较具有成本低廉，对环境友好的特点，符合国家对环保的要求。也满足石油和化工行业“十二五”发展指南战略性新兴产业“化工新材料”中鼓励发展环保型改性材料，新型阻燃材料和高效无毒阻燃剂的要求。随着人民生活水平的提高，近年来我国整个塑料橡胶行业发展很快，无机阻燃剂产业的发展前景广阔。这时需要标准化这一技术基础的支持和保障。因此，制定阻燃化学品水镁石的产

3、品标准，对于优化产品结构、保证产品质量和可靠性，确保人民群众的生命财产安全是非常必要的。目前还没有相应的国外标准和国家标准，搜集到的相关的行业标准有JC/T 983-2005水镁石、HG/T 4531-2013阻燃剂用氢氧化镁和HG/T 3607-2007工业氢氧化镁。建材行业的水镁石标准距今已有近10年，该标准检测指标不齐全，而且确定的指标相对于先进行业的水平偏低，已不能满足目前水镁石行业产品的发展现状。而工业氢氧化镁的行业标准主要是针对化学法氢氧化镁拟定的，该标准所确定的指标针对当前水镁石矿经处理得到的粉状阻燃化学品水镁石偏高，因此也无法对当前的水镁石市场的产品质量起到指导作用。为了统一检

4、测标准，规范产品和市场，2013年12月，由中国石油和化学工业联合会阻燃化学品工作组提出，并由全国化学标准化委员会以国家标准计划项目形式，下达了制订阻燃化学品 水镁石标准的任务。3 产品概况3.1 产品名称：阻燃化学品 水镁石 英文名：flame retardant chemical brucite 3.2 产品性质水镁石是一种富含结晶水的天然矿物，主要成分为Mg(OH)2，水镁石除含镁高外，有害杂质特别低，如SiO2、Al2O3，而含水很高（几乎全部以正水的形式存在），故加工时无毒性。当受热至340时开始分解成MgO并产生大量的水汽。MgO是一种耐高温材料，而水可以阻止火焰的生成和蔓延，这就

5、是氢氧化镁的阻燃机理。目前阻燃剂大量使用的是卤系阻燃剂，在火灾发生时产生有毒气体，造成“二次灾害”。而无机阻燃材料Mg(OH)2，是通过燃烧时吸收大量的热能，分解成水和氧化物达到阻燃的目的，并在燃烧的物料表面形成覆盖层，起到吸附烟雾、毒气和腐蚀气体的作用，有效的解决“二次灾害”。Mg(OH)2脱羟基起始和终了温度跨度小，易于水的集中释放，阻燃效果好。Mg(OH)2具有阻燃、抑烟、填充三项功能，是倍受青睐的阻燃原料。3.3 生产工艺国内生产工艺主要是将水镁石矿进行粉碎加工后得到阻燃化学品水镁石粉体产品。3.4 生产厂、产量目前国内生产阻燃化学品水镁石的厂家主要有：海城精华矿产有限公司 30000

6、吨/年营口环球粉体工程有限公司 20000吨/年济南泰星精细化工有限公司 10000吨/年营口帝尔科技新材料有限公司 30000吨/年 4 制标原则4.1 积极采用国际标准和国外先进标准的原则；4.2 有利于促进技术进步，提高产品质量的原则；4.3 有利于合理利用资源，提高经济效益的原则；4.4 符合用户要求，保护消费者利益、促进对外贸易的原则；4.5 遵循科学性、先进性、统一性的原则。5 国内外标准概况5.1 通过对国内外标准资料的检索，没有查阅到阻燃化学品水镁石对应的国际标准或国外先进国家标准。5.2 收集到的国内相关标准有：行业标准有JC/T 983-2005水镁石、HG/T 4531-

7、2013阻燃剂用氢氧化镁和HG/T 3607-2007工业氢氧化镁，搜集到了企业标准有济南泰星精细化工有限公司的Q/0100JTX003-2012矿法氢氧化镁。a) 各标准指标参数对比表（见附表1）；b) 各标准试验方法对比表（见附表2）；c) 各企业产品检测结果汇总；d) 生产企业质量月报（见附表4）；e) 平行性试验数据（见附表5）。f) 各企业累积实验数据（见附表6）。6 制标依据6.1 生产企业企业标准；6.2 用户要求；6.3 生产厂家质量月报（见附表4）；6.4 其他相关的行业标准如JC/T 983-2005水镁石、HG/T 4531-2013阻燃剂用氢氧化镁和HG/T 3607-

8、2007工业氢氧化镁。7 制标的简要过程 2013年9月，全国化学标准化技术委员会及中国石油和化学工业联合会下发的2013年第一批国家标准计划项目中有关制定阻燃化学品 水镁石国家标准的计划后，在中国石油和化学工业联合会阻燃化学品工作组的组织下，首先向科研、生产和使用单位发函，进行调查并广泛征求制定标准的意见，成立了以海城精华矿产有限公司、营口环球粉体工程有限公司、营口航盛科技实业有限公司、济南泰星精细化工有限公司、营口帝尔科技新材料有限公司和北京理工大学为主要起草单位的编制起草小组。起草小组对调查情况进行汇总，并查阅国内外标准及相关技术资料，在此基础上编写了标准草案。2014年8月，中国石油和

9、化学工业联合会阻燃化学品工作组在济南召开该标准方案讨论会，与会代表对标准项目的设置、项目的指标及标准涉及的内容进行了认真仔细的讨论，拟定了标准制定的工作内容、试验方案以及工作进度。具体工作安排为：由济南泰星精细化工有限公司提供标准中各个检测项目的试验方案，由参加起草的各个企业根据济南泰星精细化工有限公司提供的试验方案进行试验验证工作，同时各个参与起草的企业提供四个批次的产品样品，分别寄送各个企业进行检测。同时参与起草的各生产企业至少提供连续一年的质量月报数据、平行性实验的检测数据和累积30个批次的样品数据。济南泰星精细化工有限公司在各起草单位完成试验工作的基础上，对试验数据及试验方法进行分析整

10、理，在此基础上提出标准的征求意见稿、编制说明。随后，阻燃化学品工作组将标准征求意见稿、编制说明寄送工作组各委员和生产厂家征求意见，共发出征求意见稿27份，其中回函单位26个，回函并有建议或意见的单位9个，没有回函的单位1个。回函单位中有17家单位对此标准文本及编制说明无意见或建议，同意制定此国家标准，另有9家单位提出修改意见，工作组各委员专家及生产厂家对该标准文本和编制说明主要提出的意见主要为：（1）增加阻燃化学品水镁石产品的保质期；（2）技术指标中增加白度一项指标；（3）“粒径”一项技术指标建议修改为“根据客户要求”；（4）文本编辑部分问题的修改。2014.年10月，根据各位委员专家及相关的

11、生产企业提出的建议或意见，进行汇总分析并认真讨论处理，形成了标准征求意见稿意见汇总处理表。另外根据各位委员专家和各个相关企业意见或建议的处理情况对标准的文本进行了修改，形成标准送审稿及编制说明。8 标准内容的确定8.1 范围本标准规定了阻燃化学品水镁石的术语与定义、要求、试验方法、检验规则、标志、标签、包装、运输及贮存的一般要求。本标准适用于阻燃剂用水镁石。该产品在生产使用和废弃过程中均无有害物质排放，还能中和燃烧过程中产生的酸性与腐蚀气体，具有独特的物理、化学性能，是一种环保型绿色阻燃剂，是电线电缆、塑料、橡胶、建材行业必不可少的天然功能助剂。8.2 指标项目的确定目前国内的阻燃化学品水镁石

12、生产企业根据各自的企业标准设定的指标不尽相同，本次标准的制定从规范行业行为、促进行业发展角度出发，将根据国内生产实际情况和用户的要求制定。参照水镁石生产企业的产品指标和其他相关行业标准，本次制定标准确定的指标为外观、氧化镁、氧化钙、盐酸不溶物、水分、铁含量、灼烧失量、白度、筛余物、粒径（D50）共10项指标，指标项目的确定主要是依据目前国内水镁石行业产品的质量水平（详见附表6 各生产企业累积试验数据）和下游用户的基本要求确定。阻燃剂作为主要的化工添加助剂，阻燃剂产品的阻燃性能高低和添加此类阻燃剂后对阻燃制品性能的影响大小以及是否对环境友好等方面是下游客户重点关注的方面。8.3 指标参数的确定通

13、过国内主要水镁石生产厂家海城精华矿产有限公司、营口环球粉体工程有限公司、济南泰星精细化工有限公司和营口帝尔科技新材料有限公司提供的产品累积试验数据，可见产品质量也有所差距，因此根据厂家提供的产品差异及有关生产企业和下游客户的要求，按产品品质差异将其划分为优等品和合格品两个等级。8.3.1 外观在自然光下用目视法判定外观，为白色粉末。8.3.2 氧化镁含量的测定氢氧化镁是水镁石的主要成份，氧化镁含量的指标可直接说明水镁石产品中氢氧化镁的含量，该项指标与阻燃化学品水镁石产品的阻燃性好坏有直接的关系，其含量的高低也是显示该种水镁石质量好坏的关键性指标。本标准用三乙醇胺掩蔽少量三价铁、三价铝和二价锰等

14、离子，在pH值为10时，以铬黑T作指示剂，用乙二胺四乙酸二钠（EDTA）标准滴定钙镁含量，从中减去钙含量，计算出氧化镁的含量。此方法，国内相关单位普遍采用，行业标准工业氢氧化镁也采用此方法测定含量。测定终点灵敏，结果准确、可靠。本次制标采用此方法。营口环球和济南泰星设定的企业指标氧化镁含量为63%，海城精华和营口帝尔设定的指标氧化镁含量为60%，本次制定标准结合生产企业的产品现状与客户对产品质量的要求，将氧化镁含量指标确定为优等品为大于等于64%，合格品为大于等于60%。8.3.3 氧化钙的测定氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙是天然水镁石的主要伴生成份，本标准统一用氧化钙含量来替代这一类伴生成份的含量

15、，其含量的高低从侧面反映了该种水镁石质量好坏。本标准用三乙醇胺掩蔽少量三价铁、三价铝、二价锰离子，在pH值为12.5时，以钙试剂羧酸钠盐为指示剂，用乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液滴定钙离子。海城精华矿产有限公司、营口环球粉体工程有限公司、济南泰星精细化工有限公司和营口帝尔科技新材料有限公司的企业标准指标3.0%，但是各家生产企业提供的产品数据均远远低于3.0%，因此根据各家生产企业的产品质量现状（详见附表6）和行业发展的要求，将氧化钙含量指标确定为优等品为小于等于1.5%，合格品为小于等于2.0%。8.3.4 盐酸不溶物的测定盐酸不溶物是除氧化钙类物质以外，在天然水镁石矿中伴生的另一种主要成份，

16、其含量的高低从侧面反映了该种水镁石质量好坏，亦能间接反映阻燃化学品水镁石主成分含量的高低。本标准用将5.3.3.1条保留的残渣及滤纸转入已灼烧至质量恒定的瓷坩埚中。灰化后，置于高温炉中，于850900下灼烧至质量恒定。以此来检测盐酸不溶物的含量。海城精华矿产有限公司、营口环球粉体工程有限公司、济南泰星精细化工有限公司和营口帝尔科技新材料有限公司的企业标准指标5.0%，但是各家生产企业提供的产品数据大多低于3.0%，因此根据各家生产企业的产品质量现状（详见附表6）和行业发展的要求，将氧化钙含量指标确定为优等品为小于等于3.0%，合格品为小于等于6.0%。8.3.5 水分的测定水分含量的指标为阻燃

17、化学品水镁石产品检测指标中重要的指标指标之一，水分含量的高低直接影响到下游客户产品应用的好坏。如果阻燃化学品水镁石产品水分含量偏高，将其添加到阻燃制品中，可能会影响到制品的应用性能，而且在制品加工过程中会出现发泡、蒸汽溢出导致阻燃制品外观或者内部缺陷而影响其应用性能。本次制标采用重量法进行测定，即试样在1052 的电热恒温干燥箱中干燥至质量恒定，根据试样干燥前后的质量减少量确定水分含量。通过海城精华矿产有限公司、营口环球粉体工程有限公司、济南泰星精细化工有限公司和营口帝尔科技新材料有限公司四家企业标准的指标及累积试验数据（详见附表6）确定为优等品为小于等于0.5%，合格品为小于等于1.0%。8

18、.3.6 铁的测定铁含量的指标为阻燃化学品水镁石检测的重要指标之一，因为铁的氧化物为水镁石矿的伴生成分之一，铁含量的高低直接影响到矿石品质的高低，同时也将影响到经粉碎加工处理得到的阻燃化学品水镁石粉末的品质好坏。另外铁含量偏高，会对阻燃化学品粉末的白度造成一定的影响，如若将其作为阻燃剂添加到制品中，不仅影响它的阻燃性能，而且还会对制品颜色造成影响，这样将满足不了对某些电子制品或者高级饰品颜色要求较高的客户。本标准中对于铁含量的测定参考GB/T 3049-2006化工产品中铁含量测定的通用方法 邻菲啰啉分光光度法中对铁含量的方法测定。通过海城精华矿产有限公司、营口环球粉体工程有限公司、济南泰星精

19、细化工有限公司和营口帝尔科技新材料有限公司四家企业标准的指标及累积试验数据（详见附表6）确定为优等品为小于等于0.2%，合格品为小于等于0.3%。8.3.7 筛余物的测定筛余物指标为阻燃化学品水镁石产品检测的重要指标之一，通过筛余物的测定可直接反映产品的细度，从而间接反映出该产品大颗粒样品或者大颗粒杂质的含量，筛余物指标为反映阻燃化学品水镁石品质好坏的一项重要指标，若筛余物含量太高，即大颗粒的样品太多会影响到下游客户制品的应用性能，尤其是制品的力学性能和阻燃添加剂与基体材料的相容性。本标准中对于筛余物的测定采用GB/T 6003.1-2012的R40/3系列，200500.045 / 0.03

20、2试验筛。称取约20 g试样，精确至0.01 g。置于已在105 2 条件下干燥至质量恒定的试验筛中，用水将试样润湿，将试验筛下部浸于水中，用软毛刷轻轻刷洗，酌情更换新水，直至水澄清且软毛刷上无试样为止，然后用水冲洗试验筛，用毛刷刷两次。将试验筛置于电热恒温干燥箱中，在105 2 条件下干燥至质量恒定，测定筛余物的质量分数。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.01 %。8.3.8 粒径的测定粒径的检测指标为阻燃化学品水镁石产品的重要指标之一，粒径的指标主要是针对不同的客户有不同的粒径需求而设定的。作为阻燃剂添加到基体材料中，由于材料之间性能的差异，因阻燃剂

21、的加入势必会对基体材料的力学性能、电学性能等其他的应用性能产生影响。因此，为提高阻燃剂和基体材料的相容性，粒径细化成为主要的手段之一。粒径的测定一般采用激光粒径分析仪进行测定，本次制标采用激光粒径分析仪测定阻燃化学品水镁石的粒径D50。8.3.9 灼烧失量的测定灼烧失量指标为阻燃化学品水镁石产品的重要指标之一，本标准中对于水镁石的灼烧失重的测定采用重量法，即试样在550600温度下，水镁石失水变为氧化镁，同时失去游离水，根据试样减少的质量，确定灼烧失量。因此，此项指标可以间接反映阻燃化学品水镁石产品中主成分氢氧化镁的含量，而且也是反映该阻燃剂产品稳定性的一项重要指标。通过海城精华矿产有限公司、

22、营口环球粉体工程有限公司、济南泰星精细化工有限公司和营口帝尔科技新材料有限公司四家企业标准的指标及累积试验数据（详见附表6）确定为优等品为大于等于28.0%，合格品为大于等于28.0%。8.3.10 白度的测定阻燃化学品水镁石的白度是一个中要的应用指标，其值的大小影响下游产品的外观好坏，同时也是反映阻燃化学品水镁石品质好坏的一个重要的指标。本标准中对于水镁石白度的测定参考GB/T 5950-2008建筑材料与非金属矿产品白度测量方法中的标准方法测定，测定结果取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于1。通过海城精华矿产有限公司、营口环球粉体工程有限公司、济南泰星精细

23、化工有限公司和营口帝尔科技新材料有限公司四家企业标准的指标及累积试验数据（详见附表6）确定为优等品为大于等于88，合格品为大于等于85。9 标准属性本标准为推荐性国家标准。10 标准水平分析本标准的制定按照国内实际生产和使用情况，针对阻燃化学品水镁石的产品特性，制定本标准，标准中规定了相应的技术指标、分析方法等内容，指标设置合理，分析方法均采用经典、常用的分析方法，可操作性强，从而使测定结果更加稳定、精确，可靠。综上所述，本标准综合水平达到国内先进水平。本标准在起草过程中，得到了中国石油和化学工业联合会和其他相关单位的支持、指导与帮助，在此表示感谢！附件1 各企业内控指标对照表项目海城精华矿产

24、有限公司营口环球粉体工程有限公司济南泰星精细化工有限公司营口帝尔科技新材料有限公司氧化镁 60.063.063.060.0氧化钙 3.03.03.03.0盐酸不溶物 5.05.05.0水分 1.00.50.81.0铁含量 0.30.30.30.3灼烧失量 28282828白度 90909090筛余物根据客户需求根据客户需求根据客户需求根据客户需求粒径根据客户需求根据客户需求根据客户需求根据客户需求附件2 各企业阻燃化学品水镁石试验方法对比表项目海城精华矿产有限公司营口环球粉体工程有限公司济南泰星精细化工有限公司营口帝尔科技新材料有限公司氧化镁络合滴定法络合滴定法络合滴定法络合滴定法氧化钙络合滴

25、定法络合滴定法络合滴定法络合滴定法盐酸不溶物重量法重量法重量法重量法水分重量法重量法重量法重量法铁含量分光光度法分光光度法分光光度法分光光度法灼烧失量重量法重量法重量法重量法白度蓝光白度 白度计蓝光白度 白度计蓝光白度 白度计蓝光白度 白度计筛余物筛分法筛分法筛分法筛分法粒径激光粒度仪激光粒度仪激光粒度仪激光粒度仪附件3 各企业产品测定结果汇总生产厂家：济南泰星精细化工有限公司批号检测机构氧化镁%氧化钙%盐酸不溶物%水分%铁(Fe)%灼烧失量%白度筛余物粒径140619营口环球64.681.484.170.360.1429.1691.580.013.88济南泰星64.651.494.130.3

26、50.1529.1591.550.013.87海城精华64.661.484.150.350.1429.1491.500.013.87营口帝尔64.651.474.140.350.1429.1591.570.013.88140702营口环球64.611.262.440.170.1328.1690.010.027.55济南泰星64.611.282.420.160.1228.1490.030.027.53海城精华64.621.272.400.170.1228.1590.040.027.54营口帝尔64.621.262.420.160.1328.1690.020.027.53140711营口环球64.

27、531.092.050.180.1328.1190.450.027.50济南泰星64.521.112.010.170.1228.1090.400.027.48海城精华64.541.102.000.170.1328.1190.420.027.50营口帝尔64.501.092.020.180.1328.1290.410.027.48140726营口环球64.991.153.250.320.1428.0891.660.013.75济南泰星64.911.173.270.310.1528.0691.590.013.77海城精华64.931.163.260.300.1428.0691.600.013.75

28、营口帝尔64.951.173.240.320.1428.0791.630.013.76生产厂家：营口环球粉体工程有限公司批号检测机构氧化镁%氧化钙%盐酸不溶物%水分%铁(Fe)%灼烧失量%白度筛余物粒径H-ATM-2营口环球64.081.472.770.490.1228.7692.420.013.72济南泰星64.051.502.790.520.1328.7492.380.013.77海城精华64.061.472.780.500.1228.7792.400.013.75营口帝尔64.051.462.770.510.1328.7692.430.013.76H-ATM-4营口环球64.911.18

29、2.700.440.1428.7192.380.014.18济南泰星64.971.142.680.430.1428.6992.400.014.19海城精华64.951.152.690.420.1328.7292.410.014.17营口帝尔64.961.172.670.430.1328.7092.400.014.19H-ATM-6营口环球65.381.262.440.480.1328.0189.320.028.05济南泰星65.361.242.440.460.1328.0389.430.028.07海城精华65.391.232.450.470.1328.0289.450.028.04营口帝尔65.351.252.450.480.1228.0589.370.028.06H-ATM-9营口环球65.191.122.470.220.1529.0288.200.018.09济南泰星65.151.092.490.240.1628.9688.300.018.03海