一、改性塑料的概念和發(fā)展
概念:塑料聚合物通過添加功能助劑、添加劑、填料等、或通過不同聚合物的共混,通過機械設備采用物理方法、化學方法或?qū)⒉煌姆椒ㄓ袡C結(jié)合,制成符合一定要求的塑料聚合物。
改性技術:主要采用共混、填充、增韌、增強、相容、阻燃、合金化等技術,以提升樹脂在阻燃性、耐老化、力學性能以及電、磁、光、熱等方面的特性。
在通用塑料工程化、工程塑料高性能化基礎上,改性塑料的生產(chǎn)過程也引入了納米技術、凝聚態(tài)物理、節(jié)能環(huán)保等前沿科學,使得塑料制品的應用廣度和深度進一步增加,成為節(jié)約石油資源、降低生產(chǎn)成本、增加經(jīng)濟效益的有利手段,其應用覆蓋了辦公設備、家用電器、電子電氣等傳統(tǒng)行業(yè)和軌道交通、精密儀器、航空航天、新能源等高新技術領域。
從傳統(tǒng)行業(yè)和高新技術的需求對比來看,傳統(tǒng)應用領域的需求更關注產(chǎn)品的成本和不同批次間的一致性,而高新技術領域則關注產(chǎn)品的性能是否滿足設計需要。目前,我國從事改性塑料的企業(yè)有數(shù)百家,從業(yè)人員有數(shù)萬人。汽車、家用電器、燈飾照明等市場的發(fā)展使得改性塑料消費量逐年增長,平均年增長率超過15%。
二、塑料改性的熱點技術及其原理
盡管改性塑料可以通過多種方法進行實現(xiàn),但如今采用*多的制作工藝仍是在塑料中填充或是復合壓制合金材料。制作過程中主要涉及長玻纖維增強技術、共混與合金技術以及納米技術等。
1、長玻纖維增強技術
長玻纖維增強技術即在塑料中融入玻璃纖維,從而獲得較普通金屬在強度、韌性、重量、價格等方面的優(yōu)勢。長玻纖維增強技術主要應用于汽車發(fā)展,所獲得的高性能改性塑料能夠替換汽車上的一些機械零部件,從而使汽車在滿足一定強度、使用性條件下獲得更輕的重量和性價比。
2、共混與合金技術
共混與合金技術是指將兩種或兩種以上的聚合物按照一定比例混合,然后通過化學、物理等方法混合金化。通過這種技術獲得的改性塑料往往在加工性能、力學性能、耐熱性、阻燃性等方面有很大提升,是塑料工業(yè)中*為活躍的品種之一,廣泛用于精密儀器、辦公設備、包裝材料、建筑材料等領域。
3、填充與納米技術
納米技術不僅能夠幫助塑料制品擁有更強的韌性和力學性能,還能夠賦予塑料新的性能,拓寬塑料的應用領域。比如各種納米無機粉體材料改性塑料,就有著出眾的抗老化性。
4、可降解技術
塑料一直是環(huán)境治理中的難題。它在自然界中難以降解,因此長期存在于土壤中。如今,環(huán)保理念深入人心,淀粉塑料、可降解塑料等綠色環(huán)保型改性塑料產(chǎn)品成為新熱點。