改性塑料,是指在通用塑料和工程塑料的基礎上,經(jīng)過填充、共混、增強等方法加工改性,提高了阻燃性、強度、抗沖擊性、韌性等方面的性能的塑料制品。
改性塑料是涉及面廣、科技含量高、能創(chuàng)造巨大經(jīng)濟效益的一個塑料產(chǎn)業(yè)領域。而塑料改性技術—填充、共混和增強改性更是深入幾乎所有的塑料制品的原材料與成型加工過程。從原料樹脂的生產(chǎn)到從多種規(guī)格及品種的改性塑料母料,為了降低塑料制品的成本,提高其功能性,離不開塑料改性技術。
普通的塑料往往會有它自身的特性和缺陷,改性塑料就是給塑料改變一下性質,基本的技術包括:
1、增強:將玻璃纖維等與塑料共混以增加塑料的機械強度。
2、填充:將礦物等填充物與塑料共混,使塑料的收縮率、硬度、強度等性質得到改變。
3、增韌:通過給普通塑料加入增韌劑共混以提高塑料的韌性,增韌改性后的產(chǎn)品:鐵軌墊片。
4、阻燃:給普通塑料樹脂里面添加阻燃劑,即可使塑料具有阻燃特性,阻燃劑可以是一種或者是幾種阻燃劑的復合體系,如溴+銻系,磷系,氮系,硅系,以及其他無機阻燃體系。
5、耐寒:增加塑料在低溫下的強度和韌性,一般塑料在低溫下固有的低溫脆性,使得在低溫環(huán)境中應用受限,需要添加一些耐低溫增韌劑改變塑料在低溫下的脆性,例如汽車保險杠等塑件,一般要求耐寒。
改性塑料憑借優(yōu)越的性價比在越來越多的下游領域得到應用,可以說改性塑料已經(jīng)成為一種消費趨勢,而這種趨勢背后隱含了如下五種因素:
高性能:改性塑料不僅具備傳統(tǒng)塑料的優(yōu)勢,如密度小、耐腐蝕等,同時物理、機械性能得到很好的改善,如高強度、高韌度、高抗沖性、耐磨抗震,此外塑料綜合性能的提高為其下游領域的廣泛應用提供了基礎。
低成本:與其他材料相比,塑料得益于生產(chǎn)效率高、密度低等優(yōu)勢,具有更低的成本,單位體積塑料的成本僅為金屬的十分之一左右。
政府政策:中國推行的“3C”強制認證制度,對目錄內產(chǎn)品的性能進行了嚴格的規(guī)定,從而推動了阻燃塑料在家用電器、IT、通訊等領域的廣泛應用。
消費升級:隨著生活水平的提高,人們開始追求更加的產(chǎn)品性能,要求家電等產(chǎn)品更加美觀、、耐用,從而對上游的塑料行業(yè)提出更高的要求,要求其具有更好的加工性能、力學性能、耐用性和性。
技術因素:世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)1000多種聚合物,但真正有應用價值的只有幾十種,開發(fā)新的聚合物不僅投資巨大,而且應用前景不明朗;相反,改性技術不僅可以提高現(xiàn)有聚合物的性能以適應產(chǎn)業(yè)的需求,同時可以降低一些高價工程塑料的成本,成為發(fā)展塑料工業(yè)的有效途徑。
雖然國內改性塑料行業(yè)盡管還存在許多不足之處,但是一些技術和產(chǎn)品已經(jīng)達到國際水平。主要有以下幾個方面:
1、專用樹脂:國外企業(yè)以生產(chǎn)具有專門用途的特定牌號樹脂為主,而中國則以通用樹脂為基礎樹脂,通過改性使其具有與用途相適應的特性從而得到專用樹脂,這和國內石化企業(yè)較少生產(chǎn)專用合成樹脂的國情有關。
2、無機粉體材料改性:在這一領域中國的技術水平居于國際地位。國外企業(yè)不把填料當成降低成本的手段,只是應產(chǎn)品性能要求而使用填料,這在門窗異型材產(chǎn)品中體現(xiàn)得尤為突出。
3、廢舊塑料的利用:中國在這方面居于地位。國外對廢舊塑料的態(tài)度一是拋棄外運,二是低檔次加工使用,而中國把廢舊塑料當作合成樹脂原料必要的補充,如阻燃ABs、PC/ABS合金等廢舊塑料經(jīng)過改性加上,完全可以作為塑料制品的原料使用。
4、改性用助劑和添加劑:中國在改性助劑、添加劑的研發(fā)生產(chǎn)上已取得重大進展。偶聯(lián)劑、抗靜電劑、阻燃劑等基本可以滿足使用要求,主要不足是個別廠家為追求利潤,惡意改變產(chǎn)品成份,造成質量下降,功能不穩(wěn)定;稀土偶聯(lián)劑、成核劑、水鎂石粉等由于中國具有資源優(yōu)勢,在國際上處于地位。
5、機械設備制造業(yè):中國改性塑料常用的高速混合機、平行雙螺桿擠出機在使用功能和連續(xù)運行壽命方面都已達到國際先進水平,但價格遠遠低于國際市場平均價格。適合于對熱剪切敏感的材料改性和混煉的往復式單螺桿擠出機也已規(guī)?;a(chǎn),打破了由國外公司壟斷的局面,有力促進了改性塑料產(chǎn)品多樣化和高性能化的發(fā)展。