改性塑料的发展方向(改性塑料未来发展趋势)

改性塑料的发展方向

通用塑料工程化、通用工程塑料功能化和特种工程塑料实用化是塑料改性发展的方向。
此外,纳米材料和高效助剂的应用给塑料改性带来了新的活力,同时环保意识的日益增强也给塑料改性提出了新的要求。

1.通用要料工程化

良好的加工性和产品的经济性是推动通用塑料向功能化产品转化的关键因素。通用塑料向工程化应用方向推进的产品种类正在以新的规模蓬勃发展。十多年来,产量大、成本低的热塑性塑料通过填充、增强和发泡等手段提高了其力学性能和耐热性,并在不断谋求使PP、PE、PS和PVC等通用塑料工程化,进而取代工程热塑性塑料。美国专家指出,高性能化通用塑料产品已在主要耐用塑料产品市场上显著地占有一席之地,如器具、汽车零配件、电子电气零件和办公自动化产品市场。随着通用塑料生产厂家不断提高通用塑料的性能,并按最终用户的要求,同时满足产品在性能和成本方面的要求,使通用塑料逐步占领一些性能要求较低的工程热塑性塑料市场。

2.通用工很要料功能化

通用工程塑料的功能化主要是采用“合金”化的手段。通用工程塑料“合金”化就是将工程塑料与一种或一种以上其他塑料通过共混、接枝、嵌段等形式组合在一起,使各组分的性能相互取长补短,构成一种兼具多种优良性能的塑料材料,从而达到其功能化的目的。如利用特种工程塑料的高耐热性来提高基体材料的热变形温度,利用通用塑料的原材料廉价,使材料在保持原有使用性能的同时降低产品成本,增强市场竞争力,利用弹性体的高回弹性来提高材料的耐冲击性能;同无定形塑料共混以改进材料的加工特性和耐化学性能等。

3.将种工程塑料实用化

特种工程塑料包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚酸亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚硕(PSF)、聚芳硕(PAR)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)等,它们通常都具有某些方面的优异性能,如突出的耐热性、较高的机械强度、良好的耐化学性等,却往往综合性能较差,如熔点较高,成型加工困难,且价格高等。对这类材料的研究重点是通过填充和共混等方式,降低成本,改善其加工特性,以开发出不同档次的各种等级的材料。

4.纳来技术改性

纳米技术是20世纪90年代发展起来的新技术,利用纳米技术改性后的塑料具有很多独特性能,如用5%的有机蒙脱土改性的尼龙6(PA6)的热变形温度可以提高1.5倍,PET中加入纳米黏土后大幅降低材料的气体透过率,比纯PET的氧透过率小100倍。纳米塑料的无机纳米粒子加入量较小,一般为2%~5%,仅为通常无机填料改性时加入量的10%左右,因而复合材料的密度与原来树脂相比几乎不变或增加很小。因此,不会因密度增加过多而增加下游塑料加工厂的成本,也没有因填料过多导致其他性能下降的弊病。由于纳米粒子尺寸小,因此成型加工和回收时几乎不发生断裂破损,具有良好的可回收性。

5.开发新型高效助剂

改性塑料涉及的助剂除了塑料加工常用的助剂如热稳定剂、抗氧剂、紫外吸收剂、抗静电剂、增韧剂、分散剂和阻燃剂等外,成核剂、阻燃增效剂、合金相容剂等对改性塑料也是非常关键的。通常一些助剂的种类和质量对改性塑料的某些性能和成本起着决定性作用。高效助剂是通用塑料工程化、通用工程塑料高性能化和特种工程塑料低成本化的重要手段。

6.改性塑料的环保意识越加凸显

随着全球环保意识的日益加强,人们对塑料制品的可回收性、环境消纳性等要求越来越高。例如在阻燃领域,无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂已成为人们追求的目标。目前国内塑料改性用阻燃剂近80%为含卤阻燃剂,其中以多溴二苯醚和多溴联苯类物质为代表,溴系阻燃剂效率高、用量少,对材料的性能影响小,且价格适中。和其他类型的阻燃剂相比,其效能/价格比更具有优越性。但溴一销阻燃体系在热裂解及燃烧时会生成大量的烟尘及腐蚀性气体,而且近年欧盟一些国家认为溴系阻燃剂燃烧时会产生有毒致癌的多溴代二苯并二嗯烷(PBDE)和多溴代二苯并呋喃(PBDF)。2003年2月,欧盟出台了RoHS和REACH两个环保禁令,一些跨国公司如Sony、苹果、惠普等相继提出了自己的环保标准,除限制卤素化合物外,还对铅、镉、汞、六价铬等重金属实行限量管制。

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上一篇 2022年1月27日 上午9:31
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