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改性塑料與添加劑技術(shù)的熱點方向

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8熱點”。

第二部分，將為大家細數(shù)我認為的“改性塑料市場的12個熱點方向”。

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

第四部分，將介紹“當(dāng)前添加劑市場的熱點”。

第一部分:工程塑料應(yīng)用市場8熱點

為什么從工程塑料這篇文章開始？因為，我一直認為，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”很大程度上都是來源于“改性”的魅力。

以下是原文介紹的8個熱點：

熱點1：發(fā)動機小型化推高耐溫材料研發(fā)熱。

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

熱點2：可持續(xù)認知提高推生物基、高性能回收再生熱。

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

熱點3：設(shè)計加工更靈活推動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4：高外觀需求催發(fā)高表面質(zhì)量產(chǎn)品開發(fā)熱。

介紹巴斯夫最新的表面改進品級（SI）和錦湖日麗的免噴涂特殊效果樹脂。

熱點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)浸成型有機板等半制成品再進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)新獎的直升機熱塑性復(fù)合材料尾翼（見主題圖片）。

熱點6：滿足食品接觸與醫(yī)療安全的新材料。

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

熱點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8：工程塑料新材料看好新能源、LED等熱點市場。

介紹了杜邦在光伏和SABIC在照明行業(yè)的應(yīng)用。

第二部分:改性塑料市場的12個熱點方向

熱點 1：高耐溫塑料

• 最熱：發(fā)動機小型化及發(fā)動機周邊材料

• 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3：高流動性塑料

• 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4：無鹵無重金屬阻燃塑料

• 主要針對環(huán)保指令

• 最大問題：性價比

熱點5：生物基塑料高性能化

• 可持續(xù)

• 開拓汽車、電子電器等新應(yīng)用

• 提高耐溫及機械性能、改善加工性能

熱點6：免噴涂塑料

• 高光、高金屬表面

• 主要汽車、電子電器市場

熱點7：低VOC塑料

• 重點：汽車室內(nèi)環(huán)境

熱點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

• 實現(xiàn)更長貨架期（保質(zhì)期）

• 耐醫(yī)療相關(guān)消毒、輻射及生物安全性

熱點9：長纖增強塑料

• 以針對汽車應(yīng)用為主

• 實現(xiàn)更高的強度

熱點10：回收料高性能改性

• 改善回收料綜合性能

• 實現(xiàn)再生料的高值利用

熱點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、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12：低密度塑料

• 通過改性，實現(xiàn)更優(yōu)異的隔熱保溫性能

• 實現(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)未來值得關(guān)注的一些重點方向

低摩擦系數(shù)材料

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

筆者曾參加過一次杜邦的網(wǎng)絡(luò)研討會，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)動輪胎前行的不到15%。

低摩擦材料將不僅僅影響直接傳動的齒輪等產(chǎn)品的效率，還包括其他有轉(zhuǎn)動接觸的支撐結(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。CPRJ在2013年初曾專門做過一期關(guān)于柔性電子的應(yīng)用文章，而國外還有專門進行該方面技術(shù)交流與研討的機構(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)案例基本上源于國外領(lǐng)先的大化工公司，如BASF、BAYER、3M等，包括：納米級微泡應(yīng)用，優(yōu)異的舒適性泡沫，形狀記憶材料，高韌性、高強度泡沫等等。國內(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

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

未來，塑料制品要進入更高端的應(yīng)用領(lǐng)域，將面對比金屬公差更苛刻的挑戰(zhàn)。例如，筆者在IPF曾經(jīng)見到1/1,000,000g 的小齒輪。未來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)定材料需求將越來越大。

生物基塑料

國內(nèi)對于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，未來利用可再生資源的生物基塑料，應(yīng)引起國內(nèi)企業(yè)的廣泛重視。

耐低溫塑料

近年來業(yè)界對于耐高溫塑料的關(guān)注度一直相當(dāng)高，但對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)鍵的一個因素。

回收料性能提升

這一點在前文提過，但筆者一直認為這一點非常重要，而國內(nèi)企業(yè)，筆者尚未了結(jié)到有相應(yīng)的技術(shù)開發(fā)成功或應(yīng)用。

除了以上8點，實際上還有一些可能更顯得個性化的應(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，但是任何一個新產(chǎn)品的開發(fā)都源于市場需求，而原料企業(yè)可能是終端客戶尋找供應(yīng)商最重要的材料來源，為此，建立系統(tǒng)化的材料與加工綜合體系，是對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)展著的熱點方向

需要特別說明的是，前三部分介紹的改性塑料的熱點方向?qū)嶋H上已經(jīng)代表了相應(yīng)添加劑技術(shù)正在發(fā)展著的熱點方向。因此，在這一部分，筆者不再一個一個產(chǎn)品或應(yīng)用去介紹，而是綜合幾個大的方向。

針對塑料應(yīng)用安全性的新型添加劑

幾個熱點：

• 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

• 使用過程中無遷移添加劑

• 工業(yè)包裝、運輸、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劑

熱點：

• 流動改進劑

• 無鹵阻燃，同時制品具有優(yōu)異加工性能及機械性能的阻燃劑

• 改善PLA耐溫性同時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

針對個性化的一些新功能：

• 抗污、耐久添加劑

• 改善激光打標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

• 各種實現(xiàn)輕量化同時兼具機械性能的添加劑

• 防止車內(nèi)結(jié)霧以及異物滋生的添加劑

• 針對個性化需求的復(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的一些改性塑料的熱點方向所對應(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方向，縱然無法代表添加劑及改性塑料行業(yè)當(dāng)前以及未來發(fā)展的全部熱點，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中國塑料橡膠》執(zhí)行編輯，來源微信號：段慶生-塑料趨勢,轉(zhuǎn)載文章，版權(quán)歸原作者所有。

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