【技术篇】浅谈我国改性塑料的发展现状

＊于恺扬

（山东省烟台第二中学 山东  264000）

摘要

塑料起源于二十世纪，如今已经成为我们工作和生活中必不可少的材料。随着工业科技和材料科学的发展，人们对塑料的性质和功能有了更高要求，比如期望使用塑料取代钢铁、木头等，这直接导致了改性塑料的出现。改性塑料属于石油化工产业链的中间产品，是高分子材料产业化发展中最活跃的领域之一。本文将概述我国改性塑料的发展现状，并对相关技术和发展中面临的问题进行总结。

关键词：改性塑料；发展现状；发展趋势

中图分类号：T       文献标识码：A

引言

世界上第一种完全合成的塑料是在上世纪初由美籍比利时人列奥·亨德里克·贝克兰发明的。塑料加工特性好、密度轻、导热系数小、电绝缘性高、化学稳定性强，因此在整个二十世纪发展迅速，被广泛应用于包装、农业、建筑、汽车、日常消费等领域。塑料工业的发展触发了一种以生产多种用途和特性的中间粒子料为主要产品的行业，即改性塑料行业。从生产流程上讲，改性塑料行业处于大型石化企业与塑料加工企业之间，是促进我国塑料工业飞速发展的中坚力量。

1.改性塑料概念及发展

改性塑料就是通过物理、化学或机械等方法，对石油化工企业生产的各种树脂进行加工或改造，以提升树脂在阻燃性、耐老化、力学性能以及电、磁、光、热等方面的特性， 以获得具有特定性能的塑料制品。在通用塑料工程化、工程塑料高性能化基础上，改性塑料的生产过程也引入了纳米技术、凝聚态物理、节能环保等前沿科学，使得塑料制品的应用广度和深度进一步增加。

改性塑料是节约石油资源、降低生产成本、增加经济效益的有利手段，其应用覆盖了办公设备、家用电器、电子电气等传统行业和轨道交通、精密仪器、航空航天、新能源等高新技术领域。从传统行业和高新技术的需求对比来看，传统应用领域的需求更关注产品的成本和不同批次间的一致性，而高新技术领域则关注产品的性能是否满足设计需要。我国改性塑料的发展起于改革开放，始终坚持专业化、

规模化、功能化的发展原则。目前，我国从事改性塑料的企业有数百家，从业人员有数万人。汽车、家用电器、灯饰照明等市场的发展使得改性塑料消费量逐年增长，平均年增长率超过15%。据统计，我国2008年的改性塑料表观消费量高达400万吨。

以汽车行业为例。在一辆汽车中，有多个部件需要使用改性塑料，比如保险杠、燃油箱、方向盘、内饰等。每辆汽车使用改性塑料的重量约占汽车自身重量的7%到10%，在40 千克至90千克之间。美国、德国、日本等发达国家的汽车改性塑料用量比例在10%到15%之间，有些甚至高达20%，如奥迪A2型汽车，塑料件总重量已达220千克，占自重的24.6%。足以可见，改性塑料在汽车制造领域有着巨大的市场。

2.改性塑料发展中的热点技术

尽管改性塑料可以通过多种方法进行实现，但如今采用最多的制作工艺仍是在塑料中填充或是复合压制合金材料。制作过程中主要涉及长玻纤维增强技术、共混与合金技术以及纳米技术等。

(1) 长玻纤维增强技术

长玻纤维增强技术即在塑料中融入玻璃纤维，从而获得较普通金属在强度、韧性、重量、价格等方面的优势。长玻纤维增强技术主要应用于汽车发展，所获得的高性能改性塑料能够替换汽车上的一些机械零部件，从而使汽车在满足一定强度、使用性条件下获得更轻的重量和性价比。比如长玻纤增强聚丙烯注射成型技术就被成功用于生产马自达6型汽车的前端模块和车门模块。

(2) 共混与合金技术

共混与合金技术是指将两种或两种以上的聚合物按照一定比例混合，然后通过化学、物理等方法混合金化。通过这种技术获得的改性塑料往往在加工性能、力学性能、耐热性、阻燃性等方面有很大提升，是塑料工业中最为活跃的品种之一，广泛用于精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域。

(3) 填充与纳米技术

作为近年来的新兴学科，纳米技术的应用产生了纳米复合技术改性塑料，成为塑料工业中的热点方向。填充与纳米

技术是指对填料进行特殊处理，从而使得加入树脂中的纳米材料能够稳定、均匀存在。纳米技术不仅能够帮助塑料制品拥有更强的韧性和力学性能，还能够赋予塑料新的性能，拓宽塑料的应用领域。比如各种纳米无机粉体材料改性塑料， 就有着出众的抗老化性。

(4) 可降解技术

塑料一直是环境治理中的难题。它在自然界中难以降解，因此长期存在于土壤中。当土壤中废弃塑料过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，通过植物或者水来危害人类健康。如今，环保理念深入人心，淀粉塑料、可降解塑料等绿色环保型改性塑料产品成为新热点。

3.我国改性塑料发展存在的问题

(1) 理论研究与工程实现的结合度较低

在我国，有很多高校、科研院所、企业从事改性塑料的研究。但是高校及科研院所的研发方向偏重于理论，对工程应用技术研究较少；而企业又在高性能材料设计、先进成型工艺等方面研发力量薄弱。有的企业专注于引进国外技术， 而忽视了自主研发。总的来看，跨国企业有着更多的知识产权，也占有着更多的市场份额。

(2) 集约化规模经营能力较弱

国内改性塑料生产企业总数超过3000家，多数年产量不足3000吨，超过3000吨的近50家。这反映出我国改性塑料企业规模普遍偏小，存在着产品技术含量低等弊端。与GE、LG、赫斯特等跨国企业相比，我国企业的规模和管理水平有着较大差距。

(3) 市场结构不合理

尽管我国改性塑料发展迅速，但产能主要集中在通用产品领域，高端产品产能较低。此外，我国基础树脂的品种、质量也不能满足改性塑料行业发展的要求，某些专用树脂品种及高性能改性剂仍大量依赖进口。

总结

塑料工业是推动人类发展的重要产业，改性塑料则是对传统塑料工业的技术性升级，所得到的塑料产品有着优越的力学性能、光学性能、电磁性能等。我国的改性塑料产业发展还存在问题，与发达国家有着一定差距。我们应当注重研发、创新进取，紧紧抓住改性塑料行业发展的良好机遇，提升我国基础材料的发展与应用，从而推动我国的工业和经济发展。

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