塑料合金是利用物理共混或化學接枝的方法而獲得的高性能、功能化、專用化的一類新材料。塑料合金產(chǎn)品可廣泛用于汽車、電子、精密儀器、辦公設(shè)備、包裝材料、建筑材料等領(lǐng)域。它能改善或提高現(xiàn)有塑料的性能并降低成本,已成為塑料工業(yè)中最為活躍的品種之一,增長十分迅速。我國塑料行業(yè)要認清形勢,找準差距,抓住機遇,加大科技投入,加快發(fā)展塑料產(chǎn)業(yè),努力趕上世界發(fā)展水平。 以上是塑料合金的一些基本定義。也就是說塑料合金并不是什么金屬他還是塑料,就是2種或兩種以上的塑料融合生成性能更加優(yōu)良的塑料品種。比如最常見的PC/ABS合金就是PC和ABS兩種塑料融合而成的。 塑料合金的種類有很多,但也不是說任意兩種塑料就能融一起搞成塑料合金的。 塑料合金也分為通用塑料合金和工程塑料合金兩種。 通用塑料合金的原料有:PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯) 工程塑料合金泛指工程塑料(樹脂)的共混物,主要包括以PC、PBT、PA、POM(聚甲醛)、PPO、PTFE(聚四氟乙烯)等工程塑料為主體的共混體系,以及ABS樹脂改性材料。
塑料合金是利用物理共混或化學接枝的方法而獲得的高性能、功能化、專用化的一類新材料。塑料合金產(chǎn)品可廣泛用于汽車、電子、精密儀器、辦公設(shè)備、包裝材料、建筑材料等領(lǐng)域。它能改善或提高現(xiàn)有塑料的性能并降低成本,已成為塑料工業(yè)中最為活躍的品種之一,增長十分迅速。我國塑料行業(yè)要認清形勢,找準差距,抓住機遇,加大科技投入,加快發(fā)展塑料產(chǎn)業(yè),努力趕上世界發(fā)展水平。
塑料合金是利用物理共混或化學接枝的方法而獲得的高性能、功能化、專用化的一類新材料。塑料合金產(chǎn)品可廣泛用于汽車、電子、精密儀器、辦公設(shè)備、包裝材料、建筑材料等領(lǐng)域。
塑料合金是利用物理共混或化學接枝的方法而獲得的高性能、功能化、專用化的一類新材料。塑料合金產(chǎn)品可廣泛用于汽車、電子、精密儀器、辦公設(shè)備、包裝材料、建筑材料等領(lǐng)域。它能改善或提高現(xiàn)有塑料的性能并降低成本,已成為塑料工業(yè)中最為活躍的品種之一,增長十分迅速。我國塑料行業(yè)要認清形勢,找準差距,抓住機遇,加大科技投入,加快發(fā)展塑料產(chǎn)業(yè),努力趕上世界發(fā)展水平。 世界塑料合金需求激增 1997年世界塑料合金市場消費量約為175萬噸,估計今年世界塑料合金總消費量將超過260萬噸。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,預計2008年前后世界塑料合金需求量將達到350萬噸。 目前世界塑料合金產(chǎn)品的最大用戶是汽車部件,其次是機械和電子元器件。從日本主要工程塑料合金需求結(jié)構(gòu)中可以看出,汽車用塑料合金占62%,電子電氣及辦公自動化設(shè)備占20%,一般精密機械占6%,醫(yī)療、體育及其他占12%。從地區(qū)來看,目前北美是最大的塑料合金消費地區(qū),占45%;其次是歐洲,占34%;亞洲和太平洋地區(qū)占21%。在北美,PPO(聚苯醚)合金占塑料合金需求總量的25%以上,其中尤以PPO/PA(聚酰胺)、PPO/PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)和PPO/PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)合金的需求量最大;PC(聚碳酸酯)合金占總需求量的12%以上;用于汽車最終用途的ABS合金占9.9%。 工程塑料合金市場最熱 目前,通用塑料合金,如PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯)合金雖然仍有著廣泛的使用價值,但因其生產(chǎn)技術(shù)被普遍掌握,所以在國外,各大公司專門供應的多是附加值較高的工程塑料合金品種。 工程塑料合金泛指工程塑料(樹脂)的共混物,主要包括以PC、PBT、PA、POM(聚甲醛)、PPO、PTFE(聚四氟乙烯)等工程塑料為主體的共混體系,以及ABS樹脂改性材料。 最近十幾年,世界塑料合金的年均需求增長率為10%左右,其中附加值最高的工程塑料合金的增長率更高達15%左右,成為各跨國公司積極開發(fā)的品種。在美國、歐洲、日本已工業(yè)化的塑料合金品種中,工程塑料合金占絕大多數(shù),合金化已成為當前工程塑料改性的主要方法。而我國工程塑料合金品種少、質(zhì)量差,每年進口量占需求總量的60%以上。 近五年,PC/ABS合金的產(chǎn)量每年都以10%左右的速度增長,其增速在塑料領(lǐng)域中排在前列。目前,PC/ABS合金化研究已經(jīng)成為高分子合金研究熱點。 廣闊的市場吸引眾多的競爭者,拜耳、帝人化成、三菱等相繼開發(fā)出許多成熟產(chǎn)品,我國也已成為國際化工巨頭的競技場,國外公司的產(chǎn)品占領(lǐng)著我國90%的市場。雖然國內(nèi)科研工作者做了很多研究工作,但產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量都無法和國際化工巨頭相比,國內(nèi)科研工作者和市場開發(fā)者還有很長的路要走。 國內(nèi)研發(fā)生產(chǎn)水平待提高 我國對塑料合金的研究從20世紀60年代開始,近幾年發(fā)展較快。據(jù)統(tǒng)計,目前我國塑料合金(含改性樹脂)消費總量約為120萬~140萬噸,而國內(nèi)供應量不足60萬噸,每年進口量高達90萬噸左右;而且我國塑料合金(主要是摻混樹脂和改性樹脂)主要應用于家電、電子、汽車等行業(yè),與發(fā)達國家相比,我國的塑料合金應用市場還有很大的拓展空間。 隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展,今后幾年我國塑料合金市場需求潛力巨大,尤其是電子通訊、汽車、建筑業(yè)的高速增長,將拉動我國工程塑料合金業(yè)快速發(fā)展。預計到2008年,我國五大工程塑料總需求量將達到100萬噸,五大合成樹脂的需求將達到4200萬噸,將成為全球塑料合金最大的進口國之一。 目前,我國塑料合金研究和生產(chǎn)兩方面都還處于零星分散的狀態(tài),尚未形成規(guī)模,行業(yè)整體水平低下,與國外先進水平相差甚遠。國內(nèi)塑料合金生產(chǎn)品種結(jié)構(gòu)中,高附加值的特種工程塑料合金的生產(chǎn)幾乎處于空白,基本是通用塑料合金和改性產(chǎn)品的生產(chǎn)。2004年我國已有300多家塑料合金生產(chǎn)企業(yè),估計塑料合金(含改性粒料)生產(chǎn)能力為70萬~80萬噸/年,產(chǎn)量在60萬噸/年左右。但其中規(guī)模較大的企業(yè)只占15%,而這15%的企業(yè)產(chǎn)量約占全國塑料合金總產(chǎn)量的70%以上。企業(yè)大部分是通過塑料混煉擠出工藝生產(chǎn)塑料合金的加工型企業(yè)。我國塑料合金研發(fā)和加工工藝水平亟待提高。
塑料合金的合成方法:ABS樹脂的生產(chǎn)方法很多,目前世界上工業(yè)裝置上應用較多的是乳液接技摻合法和連續(xù)本體法。 1.乳液接枝摻合工藝: 乳液接枝摻合法是在ABS樹脂的傳統(tǒng)方法--乳液接枝法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,根據(jù)SAN共聚工藝不同又可分為乳液接枝乳液SAN摻合、乳液接枝懸浮SAN摻合、乳液接枝本體SAN摻合三種,其中后兩者在目前工業(yè)裝置上應用較多。這三種乳液接枝摻合工藝都包括下面幾個中間步驟:丁二烯乳膠的制備、接枝聚合物的合成,SAN共聚物的合成,摻混和后處理。 ⑴丁二烯膠乳的合成:丁二烯膠乳的合成是ABS生產(chǎn)過程中的一個主要單元,一般采用乳液聚合工藝生產(chǎn)。此生產(chǎn)技術(shù)目前比較成熟,控制膠乳中總的固含量(一般總的固含量越高生產(chǎn)成本越低),控制橡膠粒子的大小,在0.05-0.6μm,最好在0.1-0.4μm范圍內(nèi),粒徑呈雙峰分布,這樣可使ABS樹脂產(chǎn)品具有優(yōu)異的表面性能和韌性。 ⑵接枝聚合物的合成:聚丁二烯與苯乙烯、丙烯腈接枝是ABS生產(chǎn)工藝中的核心單元。粒徑呈雙峰分布的聚丁二烯膠乳連續(xù)送入乳液接枝反應器與苯乙烯和丙烯腈單體混合物進行接枝共聚反應。單體與聚丁二烯之比提高則接枝聚合物和SAN共聚物的分子量及接枝度增加,內(nèi)部接枝率一般隨橡膠粒徑的增加和橡膠交聯(lián)密度的降低而增加。在粒徑和橡膠交聯(lián)密度恒定時接枝度和接枝密度是決定ABS產(chǎn)品性能的因素。 ⑶SAN共聚物的合成:苯乙烯與丙烯晴共聚物合成方法有三種:乳液法、懸浮法和本體法。本體法采用熱引發(fā)、連續(xù)聚合,產(chǎn)品純凈、質(zhì)量較高,污染少,在SAN合成中正取代懸浮法,尤其在大型ABS生產(chǎn)裝置上。懸浮法采用引發(fā)劑,間歇聚合、產(chǎn)品不如本體法純凈,產(chǎn)生的廢水對環(huán)境有污染,但工藝簡單,流程短,投資少,聚合熱易撒出,對中小型裝置而言懸浮法較為經(jīng)濟。乳液法流程長,技術(shù)落后,發(fā)達國家已基本淘汰。 ⑷摻混和后處理:最后將得到的ABS接枝聚合物與SAN共聚物以不同比例進行摻混,可以得到多種ABS樹脂產(chǎn)品,摻混方法使產(chǎn)品具有很大的靈活性。 SAN與接枝聚合物的摻混和后處理工藝上有二種方法:在“濕工藝”中先將接枝膠液脫去大量水,得到的膠粒或膠塊和SAN粒子一起送入特殊的擠出機進行干燥、混合和造料。在“干工藝”中,先用離心機將接枝膠液中大量水分脫去,然后用氮氧干燥,干燥的接枝膠粒和SAN粒子混合,擠出、干燥。此二種工藝都為連續(xù)法生產(chǎn),其設(shè)備細節(jié)是專利技術(shù)。