中國改性塑料6大應(yīng)用、5大發(fā)展現(xiàn)狀、3大發(fā)展趨勢大盤點(diǎn)!
今年的市場是極其殘酷的,還未正式開始競爭,就已經(jīng)被疫情淘汰了一批。
由剛開始的慘淡到現(xiàn)在市場的需求逐漸開始有了起色,雖然行業(yè)整體恢復(fù)的日期暫不明朗,但我們也可以感覺到疫情的影響即將結(jié)束。
市場即將啟動,小編也希望干貨板塊能夠幫助你在行業(yè)內(nèi)更加如魚得水!
改性塑料是以改善或提高塑料物理性能為目的,通過共混、填充、增強(qiáng)、共聚、交聯(lián)等方法對通用塑料和工程塑料進(jìn)行改性,從而達(dá)到目的。
塑料填充改性是近年來發(fā)展最快的塑料工業(yè)中的新行業(yè)。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展,填充母料已不再單一的應(yīng)用為填充材料,人們通過更先進(jìn)的工藝從開煉、密煉的生產(chǎn)方式,加入無機(jī)材料、化學(xué)助劑等多種材料后凸現(xiàn)出各自的特點(diǎn)和共性,進(jìn)而采用雙螺桿擠出機(jī)、三螺桿擠出機(jī)進(jìn)行混煉擠出,已成為人們改善塑料制品特殊性能的重要途徑和方法。
應(yīng)用需求量大
目前中國汽車、家電、通信、高檔工具等對改性塑料的需求量較大。
首先是汽車實(shí)現(xiàn)輕量化,又要達(dá)到應(yīng)用要求,而單一樹脂難以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用要求,塑料改性已成為不可或缺的重要技術(shù)與材料。
2017年,中國汽車總產(chǎn)量達(dá)到2901.54萬輛,對改性塑料的需求量超過500萬噸,并且呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。中鋼集團(tuán)馬鞍山新材料有限公司研制的中空玻璃微珠,密度0.28g/cm3~0.6g/cm3,加入PA、PP、PC、ABS等樹脂中,物理性能提高的同時,密度明顯降低。
其次是家電行業(yè)。目前,各種家電產(chǎn)品中有許多塑料零部件替代了金屬零部件,對各種塑料的年需求量和對改性塑料的需求量兩位數(shù)增長,并在逐年遞增。
第三,各種改性塑料在通訊行業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢凸現(xiàn),筆記本電腦外殼、底板,手機(jī)等零部件大都使用改性塑料。如ABS/碳纖維、PA/碳纖維、PP/碳纖維、樹脂/硅微粉等材料,這類新的高強(qiáng)度塑料功能材料已逐漸替代金屬材料。
第四,隨著各種電動工具絕緣性、阻燃性、輕量化等方面的要求不斷提高,塑料改性可以使其功能得到改善或提高,從而達(dá)到產(chǎn)品的應(yīng)用要求。
第五,改性塑料在鐵路、軍工、醫(yī)用、航天等方面的應(yīng)用越來越廣泛。人造器官、人工骨關(guān)節(jié)及耐高溫、耐老化、高強(qiáng)度的功能改性塑料對高科技的快速發(fā)展起到了積極作用。
第六,生物基塑料是新型生物降解材料,以可再生的植物類資源中提取的可完全降解的原料聚合而成,廢棄后可以在自然環(huán)境中降解消納,從而減少對環(huán)境的污染,稱為綠色塑料。生物基塑料在生物醫(yī)藥、綠色醫(yī)療器材、汽車裝飾、電子電器及一次性日用品等方面具有非常廣闊的市場發(fā)展前景。生物基塑料通過改性、填充、發(fā)泡等加工工藝,可提高材料的性能,降低生產(chǎn)成本,擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。中科院寧波材料研究所朱錦研究員深入研究了聚乳酸的改性與應(yīng)用。
改性塑料發(fā)展現(xiàn)狀
1. 改性填充
填充母料是以降低生產(chǎn)成本為主要目的,大都采用價格低廉、來源廣泛的無機(jī)粉體或工業(yè)廢物做為填充材料,并加入適量的助劑和合成樹脂生產(chǎn)而成。
重質(zhì)碳酸鈣填充母料是塑料工業(yè)中應(yīng)用較廣泛的填充改性材料,生產(chǎn)廠家遍及全國各地,年產(chǎn)量超過500萬噸。
2. 改性母料
改性母料是在填充母料基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新的改性材料。在樹脂中加入玻璃纖維、滑石粉、云母、硅灰石、硫酸鋇、高嶺土等無機(jī)材料,或在加工中添加具有特殊性能的合成樹脂或助劑,如:抗老化劑、抗氧劑、阻燃劑等助劑或POE、EVA等,這些復(fù)合材料在應(yīng)用中發(fā)揮不同材料的功能特性。如汽車保險杠、儀表盤、汽車內(nèi)裝飾件等,采用PP 滑石粉,具有提高沖擊強(qiáng)度、改善彎曲模量、降低收縮率、降低車輛撞擊造成的剛性損失等優(yōu)點(diǎn)。
3. 功能改性
塑料中加入石墨烯、硅酮粉、稀土、氫氧化鎂、金屬微細(xì)粉(銀、銅、鋅等)等各種不同材料,通過改性技術(shù)使產(chǎn)品指標(biāo)提升,阻燃性、耐老化、耐高低溫等物理性能得到改善,還可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電、抗菌、絕緣、增強(qiáng)等特殊性能,已在主要耐用塑料產(chǎn)品市場上占有一席之地。
4. 多元復(fù)合改性
多元復(fù)合改性主要通過將塑料“合金化”方法,將塑料與一種或多種無機(jī)材料、高分子材料、化學(xué)助劑等,通過共混、接枝、嵌段等形式組合在一起,使各組分的性能相互取長補(bǔ)短,構(gòu)成一種兼具多種優(yōu)良性能的塑料材料,從而達(dá)到提高性能和多功能化的目的。這些材料“合金”在高科技工業(yè)中使用后,具有品質(zhì)輕、強(qiáng)度高、性能優(yōu)等特點(diǎn),成為航空、航天、汽車、鐵路、機(jī)械零部件、醫(yī)用材料等方面的新型功能材料。
中北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院主要研究方向是塑料的高性能化與功能化,研究成功的尼龍阻燃復(fù)合材料,采用尼龍/無機(jī)材料/氫氧化鎂、銻酸鈉和硼酸鋅復(fù)合改性,阻燃性能達(dá)到V-0級,環(huán)保效果明顯、耐熱性提高,應(yīng)用于電子、電器及軍工產(chǎn)品。
5. 特殊改性
在特種塑料中加入不同的功能材料或助劑,使價格昂貴的特種塑料既保持原有的特性,又具有特殊的功能,適應(yīng)多種產(chǎn)品的市場應(yīng)用。
如聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)和液晶聚合物(LCP)等高性能樹脂,加入碳纖維、石墨烯、液晶高分子、稀土等不同材料,具有電性能好、耐高溫、尺寸穩(wěn)定和特殊的阻燃性、耐放射性、耐化學(xué)性及機(jī)械性能,這些改性后的新材料在電子電器、汽車、家電、航空、石油化工以及火箭、宇航等尖端科技領(lǐng)域具有越來越重要的應(yīng)用領(lǐng)域。重慶可益熒新材料有限公司研發(fā)并批量生產(chǎn)的尼龍/液晶高分子,尼龍/PC復(fù)合改性材料用于汽車、軍工等方面,取得令人滿意的效果。
改性塑料發(fā)展趨勢
1. 無機(jī)材料納米化
無機(jī)材料在塑料中得到廣泛應(yīng)用,無機(jī)材料的功能隨著粒度的超細(xì)化而逐漸凸現(xiàn),利用無機(jī)納米粉體改性后的塑料具有很多獨(dú)特性能,給塑料工業(yè)的發(fā)展帶來新的發(fā)展機(jī)遇。無機(jī)納米粒子可以賦予塑料新的功能,改善塑料的耐老化性、阻燃效果,提高熱變化溫度、耐磨耗性能等。
如用5%的有機(jī)蒙脫土改性PA6的熱變形溫度可以提高1.5倍;PET中加入納米粘土后大幅度降低材料的氣體透過率,比純PET的氧透過率小100倍。塑料中的無機(jī)納米粒子加入量較小,一般為3%~5%,復(fù)合材料的密度與原來樹脂相比幾乎不變或增加很小,也沒有因填料過多導(dǎo)致其他性能下降的弊端。
2. 化學(xué)助劑高效化
開發(fā)新型高效助劑成為改性塑料的重要發(fā)展方向,改性塑料涉及的助劑除了塑料加工常用的助劑,如熱穩(wěn)定劑、增塑劑、紫外吸收劑、成核劑、抗靜電劑、分散劑和阻燃劑等外,增韌、阻燃、增效、合金相容(介面相容)等高效、多效功能助劑對改性塑料也是非常關(guān)鍵的。
通常一些助劑的種類和品質(zhì)對改性塑料的某些性能和成本起著關(guān)鍵作用,尤其在新的增韌劑、阻燃增效劑、合金相容劑對實(shí)現(xiàn)工程塑料高性能化及特種工程塑料低成本化等方面意義重大。
3. 改性塑料環(huán)?;?nbsp;
隨著人們的環(huán)保意識增強(qiáng)、環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格,塑料的可再生利用、環(huán)境可消納性、可生物降解、無毒、無味、無污染等保護(hù)環(huán)境的理念已融入改性塑料的設(shè)計與制造過程中,要注重能源資源的節(jié)約和合理利用,研制開發(fā)無污染、全降解、可循環(huán)再生利用的綠色環(huán)保型改性塑料產(chǎn)品成為新熱點(diǎn)。
改性塑料是不同行業(yè)的融容聯(lián)姻,應(yīng)關(guān)注和重視生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)與提高,注重多元復(fù)合材料、多種工藝技術(shù)的理論與實(shí)踐研究推廣。特別是在綠色生物助劑的研究生產(chǎn)應(yīng)用、特殊功能材料批量生產(chǎn)(如碳纖維、液晶高分子、石墨烯等)、無機(jī)礦物粉體的選擇、納米級材料分散應(yīng)用及表面改性處理等方面的工藝技術(shù),應(yīng)引起行業(yè)、企業(yè)、專家的高度關(guān)注,為中國塑料工業(yè)綠色環(huán)保低碳發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
中國改性塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速、競爭激烈,在技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品應(yīng)用研究方面尚存在著不可忽視的缺板,應(yīng)加強(qiáng)與國外同行業(yè)的技術(shù)交流,加大與國際名企的合作,加快改性塑料向高精尖方面發(fā)展。
國外塑料制品重視產(chǎn)品耐久性、功能性、回收性,而中國塑料制品將成本與價格作為首要條件,不但影響了應(yīng)用效果,還給自然環(huán)境帶來難以解決的困難,特別是在農(nóng)用塑料、包裝薄膜等方面尤為突出,已引起政府與行業(yè)的高度關(guān)注。
近日工信部發(fā)布了《關(guān)于應(yīng)對新型冠狀病毒肺炎疫情幫助中小企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)共渡難關(guān)有關(guān)工作的通知》,從全力保障企業(yè)有序復(fù)工復(fù)產(chǎn),進(jìn)一步加強(qiáng)對中小企業(yè)的財政扶持、金融扶持、創(chuàng)新支持、公共服務(wù)等方面的政策措施,幫助廣大中小企業(yè)堅(jiān)定信心,渡過難關(guān)。識別圖中右下二維碼可查看中央及地方支持性政策。
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