改性塑料與添加劑技術(shù)的熱點(diǎn)方向

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改性塑料與添加劑技術(shù)的熱點(diǎn)方向

第一部分，為大家分享筆者在CPRJ2013年10月刊做的“工程塑料應(yīng)用市場(chǎng)8熱點(diǎn)”。

第二部分，將為大家細(xì)數(shù)我認(rèn)為的“改性塑料市場(chǎng)的12個(gè)熱點(diǎn)方向”。

第三部分，為大家介紹我認(rèn)為“改性塑料行業(yè)未來(lái)值得關(guān)注的一些新方向”。

第四部分，將介紹“當(dāng)前添加劑市場(chǎng)的熱點(diǎn)”。

第一部分:工程塑料應(yīng)用市場(chǎng)8熱點(diǎn)

為什么從工程塑料這篇文章開(kāi)始？因?yàn)椋?span style="background:#92D050">我一直認(rèn)為，工程塑料是所有塑料中最具創(chuàng)意和最具應(yīng)用潛力的產(chǎn)品，而這里的“創(chuàng)意”和“應(yīng)用潛力”很大程度上都是來(lái)源于“改性”的魅力。

以下是原文介紹的8個(gè)熱點(diǎn)：

熱點(diǎn)1：發(fā)動(dòng)機(jī)小型化推高耐溫材料研發(fā)熱。

這一點(diǎn)也是改性塑料研發(fā)的一個(gè)大熱點(diǎn)。改性塑料的耐熱溫度不斷提高是典型特點(diǎn)。介紹了朗盛在2013年K展推出的兩個(gè)新的高耐溫尼龍牌號(hào)和蘇威的新型耐高溫級(jí)Amodel PPA樹(shù)脂。

熱點(diǎn)2：可持續(xù)認(rèn)知提高推生物基、高性能回收再生熱。

介紹了DSM的生物基工程塑料；SABIC的升級(jí)回收料用于沃爾沃卡車的案例；屹立工程塑料可使用高達(dá)50%二次水口料的改性料的應(yīng)用。

熱點(diǎn)3：設(shè)計(jì)加工更靈活推動(dòng)熱塑性代替熱固性塑料熱。

介紹杜邦和DSM可用于代替熱固性塑料的全新熱塑性材料的應(yīng)用。

熱點(diǎn)4：高外觀需求催發(fā)高表面質(zhì)量產(chǎn)品開(kāi)發(fā)熱。

介紹巴斯夫最新的表面改進(jìn)品級(jí)（SI）和錦湖日麗的免噴涂特殊效果樹(shù)脂。

熱點(diǎn)5：多功能需求推新組合結(jié)構(gòu)與技術(shù)熱。

連續(xù)纖維復(fù)合所采用的預(yù)浸成型有機(jī)板等半制成品再進(jìn)行后加工正是這種結(jié)構(gòu)的典型特征之一。介紹了BASF的一體化成型技術(shù)和塞拉尼斯獲得JEC創(chuàng)新獎(jiǎng)的直升機(jī)熱塑性復(fù)合材料尾翼（見(jiàn)主題圖片）。

熱點(diǎn)6：滿足食品接觸與醫(yī)療安全的新材料。

介紹了普立萬(wàn)（PolyOne）和拜耳材料科技的醫(yī)用材料和應(yīng)用案例。

熱點(diǎn)7：智能電子產(chǎn)品引發(fā)印刷電子及超薄產(chǎn)品走熱。

介紹了杜邦可用于制造超薄電子產(chǎn)品外殼的新材料和塞拉尼斯用于3D印刷電路板的液晶聚合物。

熱點(diǎn)8：工程塑料新材料看好新能源、LED等熱點(diǎn)市場(chǎng)。

介紹了杜邦在光伏和SABIC在照明行業(yè)的應(yīng)用。

第二部分:改性塑料市場(chǎng)的12個(gè)熱點(diǎn)方向

熱點(diǎn) 1：高耐溫塑料

• 最熱：發(fā)動(dòng)機(jī)小型化及發(fā)動(dòng)機(jī)周邊材料

• 其他：電子電器產(chǎn)品內(nèi)部需要高耐熱部位材料

熱點(diǎn)2：導(dǎo)熱塑料

• 最熱：LED 燈杯及散熱片

• 其他：電子電器產(chǎn)品，如芯片散熱等（翻看2005年的一本“塑料工程師”，才發(fā)現(xiàn)我所了解的導(dǎo)熱塑料最早是用于電子產(chǎn)品）

熱點(diǎn)3：高流動(dòng)性塑料

• 薄壁、高結(jié)構(gòu)復(fù)雜性產(chǎn)品

• 兩種途徑：配混改性、合成階段改性

熱點(diǎn)4：無(wú)鹵無(wú)重金屬阻燃塑料

• 主要針對(duì)環(huán)保指令

• 最大問(wèn)題：性價(jià)比

熱點(diǎn)5：生物基塑料高性能化

• 可持續(xù)

• 開(kāi)拓汽車、電子電器等新應(yīng)用

• 提高耐溫及機(jī)械性能、改善加工性能

熱點(diǎn)6：免噴涂塑料

• 高光、高金屬表面

• 主要汽車、電子電器市場(chǎng)

熱點(diǎn)7：低VOC塑料

• 重點(diǎn)：汽車室內(nèi)環(huán)境

熱點(diǎn)8：醫(yī)療、食品等相關(guān)高安全性塑料

• 新型安全添加劑應(yīng)用

• 實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)貨架期（保質(zhì)期）

• 耐醫(yī)療相關(guān)消毒、輻射及生物安全性

熱點(diǎn)9：長(zhǎng)纖增強(qiáng)塑料

• 以針對(duì)汽車應(yīng)用為主

• 實(shí)現(xiàn)更高的強(qiáng)度

熱點(diǎn)10：回收料高性能改性

• 改善回收料綜合性能

• 實(shí)現(xiàn)再生料的高值利用

熱點(diǎn)11：導(dǎo)電導(dǎo)磁等功能性材料

• 代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬功能材料

• 應(yīng)用包括各種導(dǎo)電、電磁屏蔽、微電機(jī)、傳感器等

• 其他功能材料包括：形狀記憶、自修復(fù)、特殊光學(xué)性能等

熱點(diǎn)12：低密度塑料

• 通過(guò)改性，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)異的隔熱保溫性能

• 實(shí)現(xiàn)更優(yōu)異的舒適性、柔韌性

• 多種輕量改性技術(shù)結(jié)合

第三部分:改性塑料行業(yè)未來(lái)值得關(guān)注的一些重點(diǎn)方向

低摩擦系數(shù)材料

塑料替代金屬等其他材料的速度無(wú)法估量，未來(lái)，聚合物替代傳統(tǒng)材料在傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用也是大勢(shì)所趨。

筆者曾參加過(guò)一次杜邦的網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)，專門介紹低摩擦材料的意義。據(jù)介紹，目前汽車能耗的85%以上用于克服摩擦力引起的能耗。真正有效傳遞到驅(qū)動(dòng)輪胎前行的不到15%。

低摩擦材料將不僅僅影響直接傳動(dòng)的齒輪等產(chǎn)品的效率，還包括其他有轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的支撐結(jié)構(gòu)等。

可激光印刷塑料

這里主要指基于LDS技術(shù)的激光3D印刷技術(shù)。目前，筆者所知，朗盛、塞拉尼斯、SABIC、Bayer等都有相應(yīng)的產(chǎn)品面世。

筆者曾經(jīng)在K2010在Engel展臺(tái)看到一款帶有3D激光印刷的樣品（主題圖片）。

柔性電子與印刷電子材料

近年來(lái)關(guān)于柔性顯示器、薄膜顯示器的概念備受關(guān)注，而在形形色色的電子展覽上已經(jīng)成為展示的熱點(diǎn)。CPRJ在2013年初曾專門做過(guò)一期關(guān)于柔性電子的應(yīng)用文章，而國(guó)外還有專門進(jìn)行該方面技術(shù)交流與研討的機(jī)構(gòu)。

新型發(fā)泡材料

在昨天分享的第二部分曾經(jīng)介紹了新型輕量化材料，但是筆者所知的新技術(shù)案例基本上源于國(guó)外領(lǐng)先的大化工公司，如BASF、BAYER、3M等，包括：納米級(jí)微泡應(yīng)用，優(yōu)異的舒適性泡沫，形狀記憶材料，高韌性、高強(qiáng)度泡沫等等。國(guó)內(nèi)改性企業(yè)應(yīng)特別關(guān)注在這一領(lǐng)域的改性研發(fā)。

高尺寸穩(wěn)定性材料

塑料未來(lái)將面對(duì)更多更高精密度領(lǐng)域的應(yīng)用挑戰(zhàn)。除了極少數(shù)材料之外，大多數(shù)塑料加工過(guò)程中尺寸波動(dòng)大，因而在傳統(tǒng)的觀念中，給塑料以金屬材料的公差幾乎會(huì)被當(dāng)做笑話。

未來(lái)，塑料制品要進(jìn)入更高端的應(yīng)用領(lǐng)域，將面對(duì)比金屬公差更苛刻的挑戰(zhàn)。例如，筆者在IPF曾經(jīng)見(jiàn)到1/1,000,000g 的小齒輪。未來(lái)塑料要在更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域獲得一席之地，高尺寸穩(wěn)定，包括高形狀穩(wěn)定材料需求將越來(lái)越大。

生物基塑料

國(guó)內(nèi)對(duì)于PLA，或者基于生物可降解材料的研究較多，并推出了不少產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品。但是極少看到開(kāi)發(fā)出高性能生物基材料的廠商，例如可以與傳統(tǒng)的通用塑料或工程塑料性能想媲美的生物基聚丙、生物基聚酰胺、生物基PBT等材料，未來(lái)利用可再生資源的生物基塑料，應(yīng)引起國(guó)內(nèi)企業(yè)的廣泛重視。

耐低溫塑料

近年來(lái)業(yè)界對(duì)于耐高溫塑料的關(guān)注度一直相當(dāng)高，但對(duì)于耐低溫材料的研究明顯不夠。在今年K展上，塞拉尼斯介紹了一款用于滑雪板的耐低溫材料。實(shí)際上，在汽車，電子電器等行業(yè)，滿足低溫環(huán)境的要求，在很大程度上是產(chǎn)品耐久性非常關(guān)鍵的一個(gè)因素。

回收料性能提升

這一點(diǎn)在前文提過(guò)，但筆者一直認(rèn)為這一點(diǎn)非常重要，而國(guó)內(nèi)企業(yè)，筆者尚未了結(jié)到有相應(yīng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)成功或應(yīng)用。

除了以上8點(diǎn)，實(shí)際上還有一些可能更顯得個(gè)性化的應(yīng)用，如高密度塑料、防偽塑料等也是值得特別關(guān)注的改性應(yīng)用。

另外，建立系統(tǒng)化研發(fā)與服務(wù)系統(tǒng)雖然可能與改性本身關(guān)系不大，但是任何一個(gè)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)都源于市場(chǎng)需求，而原料企業(yè)可能是終端客戶尋找供應(yīng)商最重要的材料來(lái)源，為此，建立系統(tǒng)化的材料與加工綜合體系，是對(duì)客戶提出的新需求快速反應(yīng)不可缺少的重要環(huán)節(jié)。

第四部分:添加劑技術(shù)正在發(fā)展著的熱點(diǎn)方向

需要特別說(shuō)明的是，前三部分介紹的改性塑料的熱點(diǎn)方向?qū)嶋H上已經(jīng)代表了相應(yīng)添加劑技術(shù)正在發(fā)展著的熱點(diǎn)方向。因此，在這一部分，筆者不再一個(gè)一個(gè)產(chǎn)品或應(yīng)用去介紹，而是綜合幾個(gè)大的方向。

針對(duì)塑料應(yīng)用安全性的新型添加劑

幾個(gè)熱點(diǎn)：

• 不含鄰苯二甲酸鹽的增塑劑

• 低揮發(fā)、低VOC排放的添加劑

• 可用于與食品接觸的塑料用添加劑

• 可滿足醫(yī)療用途的塑料用添加劑

• 適用于鮮艷色彩制品的抗菌添加劑

• 使用過(guò)程中無(wú)遷移添加劑

• 工業(yè)包裝、運(yùn)輸、電子電器等行業(yè)安全相關(guān)抗靜電添加劑

改善塑料加工性能的新型改進(jìn)劑

熱點(diǎn)：

• 流動(dòng)改進(jìn)劑

• 無(wú)鹵阻燃，同時(shí)制品具有優(yōu)異加工性能及機(jī)械性能的阻燃劑

• 改善PLA耐溫性同時(shí)加工性能更佳的添加劑

• 降低二次模塑料的加工溫度，改善流動(dòng)性的新型添加劑

• 改善材料高溫加工性能的新型添加劑

考慮更廣泛特性的功能性添加劑

針對(duì)個(gè)性化的一些新功能：

• 抗污、耐久添加劑

• 改善激光打標(biāo)和焊接性能的添加劑

• PP之外，適用于更廣泛透明塑料的增透劑

• 各種實(shí)現(xiàn)輕量化同時(shí)兼具機(jī)械性能的添加劑

• 防止車內(nèi)結(jié)霧以及異物滋生的添加劑

• 針對(duì)個(gè)性化需求的復(fù)配添加劑

• 用于發(fā)泡材料阻燃的新型高效添加劑

以上筆者盡量避免涉及到前邊已談到過(guò)的一些改性塑料的熱點(diǎn)方向所對(duì)應(yīng)的添加劑技術(shù)，但是正如您所看到的，這真的很難避免。

筆者相信，以上三個(gè)大方向下列舉的一些技術(shù)，包括前邊所介紹的改性塑料的熱點(diǎn)方向，縱然無(wú)法代表添加劑及改性塑料行業(yè)當(dāng)前以及未來(lái)發(fā)展的全部熱點(diǎn)，但至少希望可以為大家提供一些塑料改性新方向的參考。

作者：段慶生，深圳市塑訊科技有限公司，前雅式《CPRJ中國(guó)塑料橡膠》執(zhí)行編輯，來(lái)源微信號(hào)：段慶生-塑料趨勢(shì),轉(zhuǎn)載文章，版權(quán)歸原作者所有。

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