光学塑料改性及加工工艺.doc

光学塑料改性及加工工艺 简要 改性塑料，是指在通用塑料和工程塑料的基础上，经过填充、共混、增强等方法加工，提高了阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等方面的性能的塑料制品。通过改性的塑料部件不仅能够达到一些钢材的强度性能，还具有质轻、色彩丰富、易成型等一系列优点，因此目前“以塑代钢”的趋势在很多行业都显现出来，而现阶段要找出一种大规模替代塑料制品的材料几乎是不可能的。改性塑料属于石油化工产业链中的中间产品，主要由五大通用塑料和五大工程塑料为塑料基质加工而成，具有阻燃、抗冲、高韧性、易加工性等特点。改性塑料是典型的技术进步和消费升级受益行业，得益于全球家电、电脑、电动工具和玩具等产能加速向中国转移，凭借在劳动力以及其他生产要素方面的成本优势，我国已成为这些领域的制造业大国，并籍此推动了国内改性塑料行业的发展。消费升级使中国的汽车、建筑等产业进入高速增长期，随着人们对材料性能要求的不断提高，我国正成为全球改性塑料最大的潜在市场和主要需求增长动力。 据《2013-2017年中国改性塑料行业产销需求与投资预测分析报告》[1]数据分析，近年来我国改性塑料行业发展迅猛，产量、表观消费量年均增长分别达到20%、15%。目前国内改性塑料年总需求在500万吨左右，约占全部塑料消费量的10%左右，但仍远低于世界平均水平20%。此外，目前我国人均塑料消费量与世界发达国家相比还有很大的差距。作为衡量一个国家塑料工业发展水平的指标塑钢比，我国仅为30：70，不及世界平均的50：50，更远不及发达国家如美国的70：30和德国的63：37。 我国的改性塑料行业目前总体的发展水平较低，行业内企业的生产规模普遍偏小，产品的市场状况也呈现出初级产品多，中级产品质量不稳定，高级产品缺乏的特点，远不能满足我国21世纪经济发展的需要。因此，改性塑料作为化工新材料领域中的一个重要组成部分，也已被国家列为重点发展的科技领域之一。自2007年以来我国陆续出台各项政策推进改性塑料行业发展。 随着人民生活水平的大幅提升和技术手段的进步，国内以塑代钢以塑代木将成为一种趋势。据前瞻网调查改性塑料行业作为塑料加工行业大类中发展较快且发展潜力较大的一个子类行业，预计在未来的5年，其总的市场需求量仍将保持10%以上的增长率。 改性塑料是涉及面广、科技含量高、能创造巨大经济效益的一个塑料产业领域。而塑料改性技术—填充、共混和增强改性更是深入几乎所有的塑料制品的原材料与成型加工过程。从原料树脂的生产到从多种规格及品种的改性塑料母料，为了降低塑料制品的成本，提高其功能性，离不开塑料改性技术。 普通的塑料往往会有它自身的特性和缺陷，改性塑料就是给塑料改变一下性质，基本的技术包括： 1、增强：将玻璃纤维等与塑料共混以增加塑料的机械强度。 2、填充：将矿物等填充物与塑料共混，使塑料的收缩率、硬度、强度等性质得到改变。 3、增韧：通过给普通塑料加入增韧剂共混以提高塑料的韧性，增韧改性后的产品：铁轨垫片。 4、阻燃：给普通塑料树脂里面添加阻燃剂，即可使塑料具有阻燃特性，阻燃剂可以是一种或者是几种阻燃剂的复合体系，如溴+锑系，磷系，氮系，硅系，以及其他无机阻燃体系。 5、耐寒：增加塑料在低温下的强度和韧性，一般塑料在低温下固有的低温脆性，使得在低温环境中应用受限，需要添加一些耐低温增韧剂改变塑料在低温下的脆性，例如汽车保险杠等塑件，一般要求耐寒。 改性塑料凭借优越的性价比在越来越多的下游领域得到应用，可以说改性塑料已经成为一种消费趋势，而这种趋势背后隐含了如下五种因素： 高性能：改性塑料不仅具备传统塑料的优势，如密度小、耐腐蚀等，同时物理、机械性能得到很好的改善，如高强度、高韧度、高抗冲性、耐磨抗震，此外塑料综合性能的提高为其下游领域的广泛应用提供了基础。 低成本：与其他材料相比，塑料得益于生产效率高、密度低等优势，具有更低的成本，单位体积塑料的成本仅为金属的十分之一左右。 政府政策：中国推行的“3C”强制认证制度，对目录内产品的安全性能进行了严格的规定，从而推动了阻燃塑料在家用电器、IT、通讯等领域的广泛应用。 消费升级：随着生活水平的提高，人们开始追求更加卓越的产品性能，要求家电等产品更加美观、安全、耐用，从而对上游的塑料行业提出更高的要求，要求其具有更好的加工性能、力学性能、耐用性和安全性。 技术因素：目前世界上已经发现1000多种聚合物，但真正有应用价值的只有几十种，开发新的聚合物不仅投资巨大，而且应用前景不明朗；相反，改性技术不仅可以提高现有聚合物的性能以适应产业的需求，同时可以降低一些高价工程塑料的成本，成为发展塑料工业的有效途径。 硬度是指材料抵抗其它较硬物体压入其表面的能力。 硬度值的大小是表征材料软硬程度的有条件的定量反映，它不是一个单纯而确定的物理量。硬度值的大小不仅取决于材料的本身，