改性塑料發(fā)展趨勢1、無機材料納米化無機材料在塑料中得到廣泛應用，無機材料的功能隨著粒度的超細化而逐漸凸現(xiàn),，利用無機納米粉體改性后的塑料具有很多獨特性能，給塑料工業(yè)的發(fā)展帶來新的發(fā)展機遇無機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,。塑料中的無機納米粒子加入量較小,，一般為3%~5%，復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致其他性能下降的弊端,。展望：改性塑料發(fā)展趨勢2、化學助劑高效化開發(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鍵作用,，尤其在新的增韌劑、阻燃增效劑,、合金相容劑對實現(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)?；S著人們的環(huán)保意識增強,、環(huán)保法規(guī)日趨嚴格，塑料的可再生利用,、環(huán)境可消納性,、可生物降解、無毒,、無味,、無污染等保護環(huán)境的理念已融入改性塑料的設計與制造過程中，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。改性塑料是不同行業(yè)的融容聯(lián)姻,，應關注和重視生產(chǎn)技術的改進與提高,，注重多元復合材料、多種工藝技術的理論與實踐研究推廣,。特別是在綠色生物助劑的研究生產(chǎn)應用,、特殊功能材料批量生產(chǎn)（如碳纖維、液晶高分子,、石墨烯等）,、無機礦物粉體的選擇、納米級材料分散應用及表面改性處理等方面的工藝技術,，應引起行業(yè),、企業(yè)、專家的高度關注,，為中國塑料工業(yè)綠色環(huán)保低碳發(fā)展作出貢獻,。中國改性塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速、競爭激烈,，在技術攻關,、產(chǎn)品應用研究方面尚存在著不可忽視的缺板，應加強與國外同行業(yè)的技術交流,，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)的高度關注。
在一些混雜的廢塑料當中,，還可以適當加入相容劑,，如在聚乙烯和聚丙烯混雜的廢塑料當中加入EPDM或EVA在廢塑料回收造粒中還可以進行填充改性，如在PP廢膜中同時加入10％～35％的填充料,，3％～6％的潤滑劑,，2％～4％的色母粒,。填充劑為CaCO3制得的再生料用于注射制品,，可有效地縮短成型周期，改善制品的剛性，提高熱變形溫度,，減小收縮率,。潤滑劑則改善了熔體的流動性。一些工程塑料的回收利用中,，也可以進行填充,、增強和合金化。對于一些易吸濕的材料,，如PA,、PET等，在加工中,，水分會造成降解,，使相對分子質(zhì)量減小，熔體粘度降低,，物理性能下降,。加工之前應除去廢塑料中的水分，充分干燥,，以確保再生料的質(zhì)量,。。
HPVC對增塑劑的容納量較普通聚氯乙烯高,，在HPVC/PVC共混體系中,，可以添加較多的增塑劑，提高制品的耐寒性和彈性在這里HPVC起到了類似丁腈橡膠的作用,。例如,，在軟質(zhì)聚氯乙烯薄膜中加入20份以上的HPVC，制品富有彈性,，且具有良好的低溫柔軟性,。。
11,、色澤不均一：在采用熱塑性彈性體顆粒和干混料為顏料的母體混合物進行著色時,，很容易出現(xiàn)成型品色澤不均一的現(xiàn)象，混合不均勻或結合的不好,，作為對策,，使用適合的偶聯(lián)劑、相容劑提高螺桿背壓,，強化填料時混煉都是有效的,。。
各種補強劑中,，白炭黑（二氧化硅）的補強效果較好聚氯乙烯的熱穩(wěn)定劑則可選用硬脂酸鈣等,。 TPU也可以用在聚氯乙烯硬制品中，用做聚氯乙烯的增韌劑,，制備PVC/TPU共混增韌材料,。 不同品種聚氯乙烯的共混 聚氯乙烯的共混改性,，不僅包括聚氯乙烯與其他聚合物的共混,，也應包括不同品種聚氯乙烯的共混?！ 「呔酆隙染勐纫蚁┡c普通聚氯乙烯共混,。高聚合度聚氯乙烯樹脂（HPVC）是指聚合度大于2000的聚氯乙烯樹脂。HPVC可用于制造聚氯乙烯熱塑性彈性體,。但由于聚合度較高,，HPVC的加工成型有一定困難。將HPVC與普通聚氯乙烯共混,，可以改善HPVC的加工流動性,。 對于普通聚氯乙烯而言,，HPVC則可以看作是一種改性劑,，可提高普通聚氯乙烯的性能。HPVC對增塑劑的容納量較普通聚氯乙烯高,，在HPVC/PVC共混體系中,，可以添加較多的增塑劑，提高制品的耐寒性和彈性,。
一,、廢塑料的特性廢塑料按其產(chǎn)生的場合可分為三種類型：1.生產(chǎn)過程產(chǎn)生的邊角廢料，這種廢料較為潔凈,，較少污染和含有雜質(zhì),，如薄膜生產(chǎn)中的不合規(guī)格的薄膜、切邊,，管材,、型材生產(chǎn)中的引料部分或不合格品，注射生產(chǎn)中的未充滿制件等等,；2.使用過的,、物料體系單一的塑料廢棄物，如拆卸下的管材,、門窗,、經(jīng)嚴格分揀按樹脂種類區(qū)分的包裝材料或其他廢塑料制品；3.難于區(qū)分的或根本無法分開的混合廢塑料,，如多層共擠復合薄膜,、帶有涂層的塑料制品,，塑料與其他材料的復合制品等不同種類的廢舊塑料有著不同的特性，就雜質(zhì)含量而言,，工廠生產(chǎn)中邊角廢料雜質(zhì)含量低于0．1％，堆放了一定時間的邊角料和其他用過的產(chǎn)品雜質(zhì)含量為0．1％～0．5％,。而混有鋁,、布和紙的復合廢塑料雜質(zhì)含量往往大于10％。對于使用過的廢塑料制品,，根據(jù)使用條件的不同,，會包含紫外線輻射，熱,、氧老化產(chǎn)生的影響,，污染物產(chǎn)生的影響。不同形狀的廢塑料,，經(jīng)破碎后物料的體積密度有很大的差別,，薄膜、片材,、扁絲的破碎料體積密度較小,，這是在廢塑回收造粒的加料過程中必須要考慮的問題。二,、廢舊塑料的預處理來自于廢棄包裝物,，如包裝袋、購物袋,、瓶,、罐、箱及廢舊農(nóng)用膜的廢塑料,，在造粒前要經(jīng)過預處理,。預處理的過程主要包括分類、清洗,、破碎和干燥等,。分類的工作是將種類繁雜的廢塑料制品按原材料種類和制品形狀分類。按原材料種類分揀需要操作人員有熟練的鑒別塑料品種方面的知識,，分揀的目的是避免由于不同種類聚合物混雜造成的再生材料不相容而性能較差,；按制品形狀分類是為了便于廢舊塑料的破碎工藝能夠順利進行，因為薄膜,、扁絲及其織物所用破碎設備與一些厚壁,、硬制品的破碎設備之間往往不能互相代替。造粒之前的清洗和破碎,，有如下三種工藝,。1．先清洗后破碎工藝污染不嚴重且結構不復雜的大型廢舊塑料制品,，宜采用先清洗后破碎工藝，如汽車保險杠,、儀表板,、周轉箱、板材等,。
未來發(fā)展趨勢分析 我國改性塑料行業(yè)存在較大發(fā)展空間數(shù)據(jù)顯示,，相比全球40%的改性塑料用于汽車行業(yè)，中國僅10%左右,。衡量一個國家塑料工業(yè)發(fā)展水平的重要指標——塑鋼比,，我國僅為30∶70，不及世界平均的50∶50,，更遠不及發(fā)達國家如美國的70:30和德國的63∶37,。我國人均塑料消費量與世界發(fā)達國家相比還有很大差距?！ ∥磥淼陌l(fā)展趨勢主要有以下幾個方面： 1,、“十三五”時期，中國合成樹脂行業(yè)將圍繞汽車,、現(xiàn)代軌道交通,、航空航天等領域輕量化、高強度,、耐高溫,、減震、密封等方面的要求,，加大創(chuàng)新發(fā)展的力度,，努力提升工程塑料產(chǎn)品質(zhì)量，加快開發(fā)長碳鏈尼龍,、耐高溫尼龍,、非結晶型共聚酯（PETG）、熱塑性聚酯彈性體（TPEE）,、高性能聚甲醛改性產(chǎn)品等高端產(chǎn)品,。 2,、加快發(fā)展關鍵配套單體和工程塑料合金,，重點發(fā)展具有增強、增韌,、耐熱,、免噴涂、微孔發(fā)泡,、低揮發(fā)性有機化合物（VOC）的改性塑料產(chǎn)品,。力爭到2020年,，工程塑料國內(nèi)自給率達到70%以上，高端聚烯烴的自給率接近70%,，其中基礎較好的特種聚酯類工程塑料實現(xiàn)凈出口,。 3,、通用塑料工程化：盡管工程塑料新品不斷增加,，應用領域不斷拓寬，并由于生產(chǎn)裝置的擴大,，成本逐漸降低,。但是,，在改性設備,、改性技術不斷發(fā)展成熟的今天，通用熱塑性樹脂通過改性逐漸具有工程化特點,，并已經(jīng)搶占了部分傳統(tǒng)工程塑料的應用市場,。 4,、工程塑料高性能化：隨著國內(nèi)汽車,、電子電氣、通訊和機械工業(yè)的蓬勃發(fā)展,，改性塑料工程塑料的需求將大幅上升,，各種高強度耐熱型工程塑料將得到廣泛應用?！ ?,、開發(fā)新型高效助劑成為改性塑料發(fā)展的另一重要方向：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、抗氧劑,、紫外吸收劑,、成核劑、抗靜電劑,、分散劑和阻燃劑等外,，增韌劑、阻燃增效劑,、合金相容劑（界面相容劑）等對改性塑料的性能改進也有著非常關鍵的影響,。
MBS樹脂與聚氯乙烯有良好的相容性，能顯著地提高聚氯乙烯的沖擊強度,，又能改善聚氯乙烯的加工性能,，PVC/MBS共混還有著較好的透明性，因而,，MBS被廣泛應用于硬質(zhì)聚氯乙烯的增韌改性,，特別是在透明制品中PVC/EVA共混改性EVA是乙烯和醋酸乙烯的無規(guī)共聚物,。聚氯乙烯與EVA進行共混改性，EVA可用于硬質(zhì)聚氯乙烯的增韌改性,，也可用于軟質(zhì)聚氯乙烯,。硬質(zhì)PVC/EVA共混物可用于生產(chǎn)板材和異型材，也可用于生產(chǎn)低發(fā)泡產(chǎn)品,。將EVA用于軟質(zhì)聚氯乙烯,，可明顯改善聚氯乙烯的耐寒性，這種PVC/EVA共混物的脆化溫度可達到-70℃,。此外,，軟質(zhì)PVC/EVA共混物還具有良好的手感。軟質(zhì)PVC/EVA共混物可用于生產(chǎn)耐寒薄膜,、片材,、人造革等，也可用于生產(chǎn)發(fā)泡制品,。PVC/ABS共混改性ABS為丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物,，具有沖擊性能較高、易于成型加工,、手感良好以及易于電鍍等特性,。將聚氯乙烯與ABS共混，可綜合二者的優(yōu)點,，成為在電器外殼,、電器元件、汽車儀表板,、紡織器材,、箱包等方面有廣泛用途的新型材料。ABS可以用作硬質(zhì)聚氯乙烯的增韌改性劑,，加工流動性也明顯改善,。由于聚氯乙烯與ABS之間為中等程度的相容性，所以在共混時應加入相容劑,，如CPE,、SAN等。
此外,，還可以利用超高分子量高密度聚乙烯,、共聚PA、EVOH樹脂等材料制作燃料箱發(fā)動機進氣岐管汽車中的進氣岐管在制作上存在一定難度,，主要是因為進氣歧管的形狀比較復雜,，目前改性塑料在發(fā)動機進氣岐管的制造上大多是使用AIM工藝進行制作，在克萊斯勒、凱迪拉克的一些型號的發(fā)動機中,，進氣歧管就應用了玻纖增強PA,。汽車發(fā)動機中在運行中溫度會不斷升高，所以發(fā)動機周邊的零部件必須在承受220攝氏度高溫的同時還能保持超高的強度,，如果是在比較寒冷的天氣下還要有承受低溫的性能,，因此一般采用PA66材料來確保塑料化零件的性能。離合器執(zhí)行系統(tǒng)離合器因為經(jīng)常在高溫環(huán)境下工作并且又受到壓力潤滑油劑的影響,，傳統(tǒng)制造工藝中使用金屬材料,，但是在不斷的試驗中，改性塑料制作離合器執(zhí)行系統(tǒng)優(yōu)勢更加明顯,，在制造離合器執(zhí)行系統(tǒng)時利用50%長纖維增強黑色尼龍LFRT原材料,，穩(wěn)定性更高，并且節(jié)約成本,。纖維增強塑料是樹脂和增強纖維復合而成的材料,，汽車工業(yè)主要使用玻璃纖維增強熱塑性塑料，它具有密度小,、易成型,、設計靈活美觀,、耐腐蝕,、耐沖擊、抗振,、隔熱隔電,、易于涂裝、強度高,、成本低的特點,。目前玻璃纖維增強不飽和聚酯片狀模塑料碳纖維復合材料在汽車中的應用碳纖維汽車輕量化解決方案。,。
不流動性塑料——聚四氟乙烯,、UHMWPE、PPO等同一品種塑料也具有不同的流動性,，主要原因為分子量,、分子鏈分布的不同，所以同一種原料分為不同的牌號,。不同的加工方法所需用的流動性不同,，所以牌號分為注塑級、擠出級,、吹塑級,、壓延級等。不同改性目的要求流動性不同,，如高填充要求流動性好,，如磁性塑料,、填充目料、無鹵阻燃電纜料等,。4.樹脂對助劑的選擇性如PPS不能加入含鉛和含銅助劑,，PC不能用三氧化銻，這些都可導致解聚,。同時,，助劑的酸堿性，應與樹脂的酸堿性要一致,，否則會起兩者的反應,。助劑的選擇1.按要達到的目的選用助劑按要達到的目的選擇合適的助劑品種，所加入助劑應能充分發(fā)揮其預計功效,，并達到規(guī)定指標,。規(guī)定指標一般為產(chǎn)品的國家標準、國際標準,，或客戶提出的性能要求,。助劑的具體選擇范圍如下：增韌——選彈性體、熱塑性彈性體和剛性增韌材料,，增強——選玻璃纖維,、碳纖維、晶須和有機纖維,，阻燃——溴類（普通溴系和環(huán)保溴系）,、磷類、氮類,、氮/磷復合類膨脹型阻燃劑,、三氧化二銻、水合金屬氫氧化物,，抗靜電——各類抗靜電劑,，導電——碳類（炭黑、石墨,、碳纖維,、碳納米管）、金屬纖維和金屬粉,、金屬氧化物,，磁性——鐵氧體磁粉、稀土磁粉包括釤鈷類（SmCo5或Sm2Co17）,、釹鐵硼類（NdFeB）,、釤鐵氮類（SmFeN）以及鋁鎳鈷類磁粉三大類，導熱——金屬纖維和金屬粉末、金屬氧化物,、氮化物和碳化物,，碳類材料如炭黑、碳纖維,、石墨和碳納米管,，半導體材料如硅、硼,，耐熱——玻璃纖維,、無機填料、耐熱劑如取代馬來酰亞胺類和β晶型成核劑,，透明——成核劑,，對PP而言α晶型成核劑的山梨醇系列Millad3988效果，耐磨——石墨,、二硫化鉬,、銅粉等，絕緣——煅燒高嶺土,，阻隔——云母,、蒙脫土、石英等,。2.助劑對樹脂具有選擇性紅磷阻燃劑對PA,、PBT、PET有效,，氮系阻燃劑對含氧類有效,，如PA,、PBT,、PET等，成核劑對共聚聚丙烯效果好,，玻璃纖維耐熱改性對結晶性塑料效果好,，對非晶型塑料效果差，炭黑填充導電塑料,，在結晶性樹脂中效果好,。助劑的形態(tài)同一種成分的助劑，其形態(tài)不同,，對改性作用的發(fā)揮影響很大,。
