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工程塑料合金材料发展趋势

更新时间: 2015-12-22 13:43 作者: 工程塑料者

摘要:目前国内有500家塑料合金生产企业,塑料合金生产能力约为700万吨/年,产量约在600万吨/年左右,但其中规模较大的企业只占20%,而这20%的企业却占有着全国75%以上的产能。大部分企业还只停留在塑料混炼挤出 ......

工种工程塑料合金原料
 
    通常我们所说的工程塑料,是指拉伸强度高于50MPa,弯曲模量在高于2GPa,冲击强度大于60J/m的,可以在100℃以上温度长期使用的塑料集合。工程塑料又分为通用工程塑料和特种工程塑料,主要区别在于使用温度不同,通用工程塑料一般是指正常使用在100℃-150℃内的塑料;而特种工程塑料是指能长期使用于150℃以上高温的工程塑料。
    但是无论是什么品种的塑料,有其自身的优势,也有其不足的地方。为了扬长避短,发挥工程塑料最大的功能优势,通常我们通过塑料混合制备特殊的工程塑料,而这种特殊的材料就是我们常说的“工程塑料合金”。
 

一、什么是工程塑料合金

 
    工程塑料合金是指利用物理共混和化学接枝等方法获取得到的高性能、功能化、专用化的新型材料。这种改善型材料可以很好的为每一种特殊要求的应用配备合适的材料,既提升了产品的使用性能,也降低了制造成本,既满足了需求,又不使功能过剩而造成资源浪费。
    工程塑料的合金技术是塑料工业发展的升华型技术,是塑料发展历上的重大意义变革。
 

二、工程塑料合金的意义

 

  1、为什么要制作合金

 
  A、虽然工程塑料都很强大,但是每种塑料都不是完全完美的;
  B、产品对材料的性能需求越来越高,越来越复杂;
  C、虽说塑料聚合物超万种,但是具有实际使用意义的并不多;
 

  2、合金技术的意义

 
  A、实现工程塑料的功能性,如:磁、电、能量、医用等;
  B、提升工程塑料的机械性能,如:强度、拉伸模量、冲击应力等;
  C、改善工程塑料的耐久性,如:耐热、寒、油、溶剂、耐候性等;
  D、改良工程塑料的加工性,如:流动性、成型速度、成型质量等;
  E、降低工程塑料的成本;
 

三、合金技术原理

 

  1、在塑料生产的聚合过程中对链结构的改性以实现合金过程;

  2、对成品塑料进行混合改良,主要包括:

  A、复合材料改良合金,如:纤维增强、颗粒增强等;
  B、共混合金改良,如:ABS+PC改良等;
  C、填充合金改良,如:矿物填充等;
  D、大分子合金改良,通过改变工程塑料的分工结构进行合金改良等;
 

四、目前塑料合金技术遇到的难题

 
    工程塑料合金技术是和项复杂而长远的技术,由于各种原材料都有其本身的属性和脾气,在复合过程中常常会出现一些意想不到的效果,既为合金技术带来非常大的困难,但同时也隐藏着产品革新的无限可能。
简单拿玻璃纤维改性的常见问题为例:
 

  1、玻璃纤维改性的物理难题

 
  A、玻璃纤维外观光滑,纤维间抱合力小,不利于与树脂粘结;
  B、玻璃纤维容易与空气水份结合而发生老化反应;
  C、玻纤耐磨性差,易折断;
 

  2、玻璃纤维改性的化学性难题

 
不同成份的玻纤会对合金性能也产生着不同的影响:
 
  A、玻纤直径越小,耐化学介质性能就越低;
  B、SiO2含量越高,玻纤化学稳定性就越好;
  C、碱金属氧化物含量越高,其化学性则越低;
 

  3、其他性能问题

 
  A、力学性能
 
    抗拉强度:玻纤直径越小,强度越大;长度越长,强度越低;
    弹性模量:与铝相当,为钢的1/3;密度低,比模量高;
    断裂延伸率:低;
 
  B、热学性能
 
    导热系数:比块玻璃低1-2个数量级;
    耐热性:普通Na-Ca-Si玻纤<500℃,耐热玻纤<1200℃;
 
  C、电性能
 
    碱玻纤电绝缘性差,随温度、温度上升,绝缘性下降;
    无碱玻纤电绝缘性好;
 
  D、耐蚀性
 
    纤维比表面积大,化学稳定性差,加入网络形成体可改善耐蚀性;
    无碱玻璃耐水性好;
    中碱玻璃耐酸性好;
    无碱和中碱玻纤耐碱性相近;

环联工程塑料研究基地
 

五、我国近期工程塑料合金材料发展趋势

 
    中国建国以来,塑料工业得以飞跃式的发展,工程塑料在军事、航空、航海和民生事业中的应用也越来越广泛和深入;特别是近10年来工程塑料合金的深入研究和应用,更是为中国塑料工业发展卯上深刻的印记。
 

  1、中国的塑料工业发展速度非常快

 
    我国对塑料合金的研究从20世纪60年代开始,近几年发展较快。据统计,目前我国塑料合金(含改性树脂)消费总量约为350万-400万吨,而国内供应量不足200万吨,每年进口量高达250万吨左右;而且我国塑料合金主要应用于家电、电子、汽车等行业,与发达国家相比,我国的塑料合金应用市场还有很大的拓展空间;
 

  2、市场需求潜力巨大

 
    随着我国经济的持续高速发展,今后几年我国塑料合金市场需求潜力巨大,尤其是电子通讯、汽车、建筑业的高速增长,将拉动我国工程塑料合金业快速发展。巨大的需求量和生产缺口使得我国成为工程塑料合金最大的进口国,没有之一;
 

  3、国内高端工程塑料生产未形成规模

 
    我国塑料工业发展速度和规模虽然已经有很比较成熟的规模和稳定的产量,但是在高性能工程塑料方面,特别是在高附加值特种工程塑料的生产研究方面与发达国家有着质的差距。工程塑料的先进生产工艺还掌握在外国少数大品牌手里,我国塑料生产企业在高端塑料研制的道路上任重而道远。
    目前国内有500家塑料合金生产企业,塑料合金生产能力约为700万吨/年,产量约在600万吨/年左右,但其中规模较大的企业只占20%,而这20%的企业却占有着全国75%以上的产能。大部分企业还只停留在塑料混炼挤出工艺上。总体而言,我国塑料合金研发和生产工艺水平都有待进一步的提高。
 
    环联工程塑料专注进口高端工程塑料,填补国内在高端工程塑料方面的缺口;另外,环联致力于塑料生产工艺研发,为中国塑料工业发展的不契努力,愿中国塑料早日腾飞!
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