改性塑料的认知、应用和特点

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改性塑料的认知、应用和特点

改性塑料，是指在通用塑料和工程塑料的基础上，经过填充、共混、增强等方法加工改性，提高了阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等方面的性能的塑料制品。

通过改性的塑料部件不仅能够达到一些钢材的强度性能，还具有质轻、色彩丰富、易成型等一系列优点，因此“以塑代钢”的趋势在很多行业都显现出来，而现阶段要找出一种大规模替代塑料制品的材料几乎是不可能的。

玻璃纤维增强PA在20世纪50年代就有研究，但形成产业化是20世纪70年代，自1976年美国杜邦公司开发出超韧PA66后，各大公司纷纷开发新的改性PA产品，美国、西欧、日本、荷兰、意大利等大力开发增强PA、阻燃PA、填充PA，大量的改性PA投放市场。

PA作为工程塑料中大重要的品种，具有很强的生命力，主要在于它改性后实现高性能化，其次是汽车、电器、电讯、电子、机械等产业自身对产品高性能的要求越来越强烈，相关产业飞速发展，促进了工程塑料高性能化的进程，使其扮演着越来越重要的角色。

1.高强度高刚性尼龙的市场需求越来越大，新的增强材料如无机晶须增强，碳纤维增强PA成为重要的品种，主要是用于汽车发动机部件，机械部件以及航空设备部件。

2.尼龙合金化将成为改性工程塑料发展的主流。尼龙合金化是实现尼龙高性能的重要途径，也是制造尼龙专用料、提高尼龙性能的主要手段。通过掺混其他高聚物，来改善尼龙的吸水性，提供制品的尺寸稳定性，以及低温脆性、耐热性和耐磨性。从而，适用车种不同要求的用途。

3.纳米尼龙的制造技术与应用得到迅速发展。纳米尼龙的优点在于其热性能，力学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高，而制造成本与背通尼龙相当。因而，具有很大的竞争力。

4.用于电子、电气、电器的阻燃尼龙与日俱增，绿色化阻燃尼龙越来越受到市场的重视：

5.抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙成为电子设备、高性能化的进程。

6.加工助剂的研究与应用，将推动改性尼龙的功能化、高性能化的进程。

7.综合技术的应用，产品的精细化是推动其产业发展的动力。

二、成型加工

加工特性：

l.尼龙容易受潮。在大气中，PA的平衡吸水率为3.5%、PA66为2.5%、PA610为1.5%，PA1010为0.8%，

尼龙含水量对其力学性能有较大的影响。在熔融状态下，水分的存在，会引起尼龙的水解而导致分子量下

降，使制品机械性能下降，还会在成型中使制品表面出现气泡、银丝和斑纹等缺陷。所以成型前必须充分

干燥。

2.尼龙熔体粘度低、流动性大，喷嘴会产生“流延”现象。浪费原料，污染喷嘴。，如果用螺杆式注射

机成型，注射时，熔体会在螺杆和料筒壁之间出现逆流，使注料不准，所以，尼龙在螺杆式注射机成型时，在螺杆端部必须安装止逆环。

3.尼龙是结晶性高聚物。熔点明显，而且较高，所以，尼龙需要在较高温度下成型，.熔融状太的尼龙

热稳定性较差，易分解。因此必须严格控制工艺条件。

4尼龙的成型收缩率大，对于制造高精密度的制品，模具设计应在试验的基础上确定其尺寸，成型工艺应严格控制。

改性塑料属于石油化工产业链中的中间产品，主要由五大通用塑料和五大工程塑料为塑料基质加工而成，具有阻燃、抗冲、高韧性、易加工性等特点。改性塑料是典型的技术进步和消费升级受益行业，得益于全球家电、电脑、电动工具和玩具等产能加速向中国转移，凭借在劳动力以及其他生产要素方面的成本优势，我国已成为这些领域的制造业大国，并籍此推动了国内改性塑料行业的发展。消费升级使中国的汽车、建筑等产业进入高速增长期，随着人们对材料性能要求的不断提高，我国正成为全球改性塑料大的潜在市场和主要需求增长动力。

我国改性塑料行业发展迅猛，产量、表观消费量年均增长分别达到20%、15%。国内改性塑料年总需求在500万吨左右，约占全部塑料消费量的10%左右，但仍远低于世界平均水平20%。此外，我国人均塑料消费量与世界发达国家相比还有很大的差距。作为衡量一个国家塑料工业发展水平的指标——塑钢比，我国仅为30：70，不及世界平均的50：50，更远不及发达国家如美国的70：30和德国的63：37。

随着人民生活水平的大幅提升和技术手段的进步，国内“以塑代钢”、“以塑代木”将成为一种趋势。改性塑料行业作为塑料加工行业大类中发展较快且发展潜力较大的一个子类行业，预计在未来的5年，其总的市场需求量仍将保持10%以上的增长率。

我国的改性塑料行业总体的发展水平较低，行业内企业的生产规模普遍偏小，产品的市场状况也呈现出初级产品多，中级产品质量不稳定，产品缺乏的特点，远不能满足我国21世纪经济发展的需要。因此，改性塑料作为化工新材料领域中的一个重要组成部分，也已被国家列为重点发展的科技领域之一。自2007年以来我国陆续出台各项政策推进改性塑料行业发展。

改性塑料已被国家列为重点发展的科技领域之一。自2007年以来我国陆续出台各项政策推进改性塑料行业发展。汽车和家电行业是改性塑料发展的热点，两者占比超过50%。

改性塑料下游主要为汽车和家电行业，两者占比超过50%。而2008年以来，家电下乡、以旧换新以及汽车优惠政策的推出都极大地促进了产业的发展，另外，节能减排政策导向也推动汽车企业减轻汽车重量进而实现节能减排，这些都极大地促进了改性塑料行业的发展。

随着人民生活水平的大幅提升和技术手段的进步，国内以塑代钢以塑代木将成为一种趋势。

改性塑料是涉及面广、科技含量高、能创造巨大经济效益的一个塑料产业领域。而塑料改性技术—填充、共混和增强改性更是深入几乎所有的塑料制品的原材料与成型加工过程。从原料树脂的生产到从多种规格及品种的改性塑料母料，为了降低塑料制品的成本，提高其功能性，离不开塑料改性技术。

普通的塑料往往会有它自身的特性和缺陷，改性塑料就是给塑料改变一下性质，基本的技术包括：

1、增强：将玻璃纤维等与塑料共混以增加塑料的机械强度。

2、填充：将矿物等填充物与塑料共混，使塑料的收缩率、硬度、强度等性质得到改变。

3、增韧：通过给普通塑料加入增韧剂共混以提高塑料的韧性，增韧改性后的产品：铁轨垫片。

4、阻燃：给普通塑料树脂里面添加阻燃剂，即可使塑料具有阻燃特性，阻燃剂可以是一种或者是几种阻燃剂的复合体系，如溴+锑系，磷系，氮系，硅系，以及其他无机阻燃体系。

5、耐寒：增加塑料在低温下的强度和韧性，一般塑料在低温下固有的低温脆性，使得在低温环境中应用受限，需要添加一些耐低温增韧剂改变塑料在低温下的脆性，例如汽车保险杠等塑件，一般要求耐寒。

一、增强技术

纤维增强是塑料改性的重要方法这一，镁盐晶须和玻璃纤维均能有效地提高聚丙烯的综合性能。以玻璃纤维增强的聚丙烯具有较低的密度，低廉的价格以及可以循环使用等优点，正逐步取代工程塑料与金属在汽车仪表板，汽车车身和底盘零件中的应用：与玻璃纤维相比，镁盐晶须的模塑制品具有更高的精度，尺寸稳定性和表面光洁度，适用于制备各种形状复杂的部件，轻质高强度阻燃部件和电子电器部件。作为一种改性剂，镁盐晶须能大幅度提高聚丙烯的强度，刚度，抗冲击和阻燃性能。因此，镁盐晶须和玻璃纤维在聚丙烯改性中的应用越来越受到重视。 [1] 

二、增韧技术

矿物质增强增韧是为普遍的改性途径之一。向聚丙烯原料中添加的矿物质通常是碳酸钙，滑石粉，硅灰石，玻璃微珠，云母粉等。这些矿物质不仅可以在一定程度上改善聚丙烯材料的机械性能和冲击韧性，降低聚丙烯材料的成型收缩率以加强其尺寸稳定性，并且由于矿物质与聚丙烯基体在成本上的巨大差别，可以大幅度降低聚丙烯材料的成本。

矿物质增强增韧聚丙烯是所有改性聚丙烯材料在家用电器中应用广泛的一种。波轮洗衣机和滚筒洗衣机的内筒一般使用的都是矿物质增强增韧聚丙烯材料，以代替早期的不锈钢内筒。聚丙烯材料经矿物质增强增韧后，可克服其原有的强度不足，光泽度不好，收缩太大等问题。这种改性聚丙烯除了用于制作洗衣机的内筒以外，还被用于制作波轮和取衣口等部件。这种材料的矿物质添加量高达40%，其拉伸强度达33Mpa，断裂伸长率可达90%以上，缺口冲击强度约为10KJ/m2。

微波炉的很多部件也采用矿物质增强增韧聚丙烯材料制造。由于矿物质的加入，可以在聚丙烯材料本身较高的耐热温度的基础上，使其耐热温度进一步得到提高，以适应微波炉对高温的要求。例如，微波炉门体的密封条，微波炉扬声器喇叭口，喇叭支架等都采用了这种改性的聚丙烯材料。冰箱上的搁物架也基本采用了矿物质增强增韧聚丙烯材料，由于与玻璃面板可进行整体注塑，从而很好地解决了原来ABS材料的面板沁水问题。

三、填充改性

新型高填充玻纤改性塑料，它可克服常规玻璃纤维增强热塑性塑料的缺陷。这种材料的基体是高温热塑性塑料如液晶聚合物，聚醚砜，聚醚酰亚胺和聚苯硫醚。在玻纤填充量在80%时，改性材料但仍能操持良好的可加工性。用新材料生产的部件具有耐磨损和耐温变的良好特性。这种新材料可与塑料和金属粘合，适用于表面摸塑设备加工，潜在的应用包括汽车和燃料系统部件，轴承，电子零部件，抗刮伤外壳等，这种玻璃增强物的辅加效益是阻燃性好，能回收利用，高度耐热和尺寸稳定等。

四、共混与塑料合金技术

塑料共混改性指在一种树脂中掺入一种或多种其他树脂（包括塑料和橡胶），从而达到改变原有树脂性能的一种改性方法。氟塑料合金是采用国内现有的超高分子量聚全氟乙丙烯（FER）为主要原料，与四氟乙烯加填料直接共混，用物理方法制造的，此材料性能超过了世界公认的“塑料王”聚四氟乙烯。

五、阻燃技术

高聚物的阻燃技术，当前主要以添加型溴系阻燃剂为主，常用的有十溴二苯醚、八溴醚、四溴双酚A、六溴环十二烷等，其中尤以十溴二苯使用量为大，溴化环氧树脂由于具有优良的熔流速率，较高的阻燃效率，优异的热稳定性和光稳定性，又能使被阻燃材料具有良好的物理机械性能，不起霜，从而被广泛地应用于PBT、PET、ABS、尼龙66等工程塑料，热塑性塑料以PC/ABS塑料合金的阻燃处理中。

阻燃剂家族中的其他品种有磷系、三嗪系、硅系、膨胀型、无机型等，这些阻燃剂在各种不同使用领域发挥着各自独特的阻燃效果。在磷系阻燃剂中，有机磷系的品种大都是油液状，在高聚物加工过程中不易添加，一般在聚氨酯泡沫、变压器油、纤维素树脂、天然和合成橡胶中使用。而无机磷系中的红磷，是纯阻燃元素，阻燃效果好，但它色泽鲜艳，因而应用受部分限制。红磷的应用要注意微粒化和表面包覆，这样使它在高聚物中有较好的分散性，与高聚物的相容高性好，不易迁移，能长久保持高聚物难燃性能。

六、纳米复合技术

一般塑料常用的种类有PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、PVC（聚氯乙烯）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）、PA（聚酰胺）、PC（聚碳酸酯）、PS（聚苯乙烯）等几十种，为满足一些行业的特殊需求，用纳米技术改变传统塑料的特性，呈现出优异的物理性能，强度高，耐热性强，重量更轻。随着汽车应用塑料数量越来越多，纳米塑料很可能会普遍应用在汽车上。这些纳米功能塑料引起汽车业内人士注意的有阻燃塑料、增强塑料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。

增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、CaCO3、SiO2等，这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用，可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度，抗冲击韧性和弹性模量上升，使塑料的物理性能得到明显改善。增强增韧塑料可以代替金属材料，由于它们比重小，重量轻，因此广泛用于汽车上可以大幅度减轻汽车重量，达到节省燃料的目的。这些用纳米技术改性的增强增韧塑料，可以用于汽车上的保险杠、座椅、翼子板、顶蓬盖、车门、发动机盖、行李舱盖等，某至还可用于变速器箱体，齿轮传动装置等一些重要部件。

七、热塑性弹性体技术

热塑性弹性体简称TPE/TPR，以SEBS、SBS为基材，是一类具有通用塑料加工性能，但产品有着类似文联橡胶性能的高分子合金材料。在多材料模塑中，热塑性弹性体有4个基本的类型，即苯乙烯嵌段共聚物（SBC）、热塑性硫化胶（TPV）、热塑性聚氨酯（TPU）和共聚多酯（COPE）。

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改性塑料的认知、应用和特点 转载自《百度百科》

普通的塑料往往会有它自身的特性和缺陷，改性塑料就是给塑料改变一下性质，基本的技术包括哪五种?