在加工設備、改性技術不斷發展成熟的今天,我國改性塑料工業體系也得到了逐步的完善。我國改性塑料產業發展呈現六大顯著特點。
一是通用塑料工程化。盡管工程塑料新品種不斷增加,應用領域也在不斷拓展,并且由于生產裝置的擴大,使得成本逐漸降低,但目前工程塑料的市場價格仍然遠遠高于通用塑料的價格,在產量上也遠低于通用塑料。隨著改性設備的發展、改性技術的進步,通用塑料如聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(ABS)等通過改性提升了強度,耐熱性等性能指標,具備了某些工程塑料的特性,但價格卻具有顯著的優勢,因此能夠搶占部分傳統工程塑料的應用市場。
二是工程塑料高性能化。隨著國內汽車、電氣、電子、通訊和機械工業的蓬勃發展,對現有的工程塑料品種如聚碳酸酯(PC)、尼龍(PA)、聚酯(PBT和PET)、聚苯醚(PPO)等提出了更高的性能要求,如用做節能燈底座的塑料要求耐高溫、耐黃變,用做芯片托盤的塑料要求耐撓曲、抗靜電,用做電子接插件的塑料要求高阻燃、高耐熱、高流動,用做機械齒輪的塑料要求耐磨、高剛性、高尺寸穩定性等。
三是特種工程塑料低成本化。在150℃以上條件下能長期使用的塑料稱為特種工程塑料。像聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PIM)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)等特種工程塑料,由于具有電性能好、耐高溫和尺寸穩定等特性,有的還具有很好的阻燃性、耐放射性、耐化學性和機械性能,因此在電子電器、汽車、儀表、家電、航空、涂料行業、石油化工以及火箭、宇航等尖端科技領域具有越來越重要的應用。但特種工程塑料的市場價格往往是普通工程塑料價格的好幾倍,在軍工產品上尚能接受,用于民用產品,則需要既保持其高性能,又要有相對較低的價格。
四是納米復合材料技術給改性塑料帶來新機遇。納米技術是20世紀90年代發展起來的新技術,利用納米技術改性后的塑料具有很多獨特性能,如用5%的有機蒙脫土改性的尼龍6(PA6)的熱變形溫度可以提高1.5倍,PET中加入納米粘土后大幅降低材料的氣體透過率,比純PET的氧透過率小100倍。納米塑料的無機納米粒子加入量較小,一般為2%~5%,僅為通常無機填料改性時加入量的10%左右,因而復合材料的密度與原來樹脂相比幾乎不變或增加很小。因此,不會因密度增加過多而增加下游塑料加工廠的成本,也沒有因填料過多導致其他性能下降的弊病。由于納米粒子尺寸小,因此成型加工和回收時幾乎不發生斷裂破損,具有良好的可回收性。
五是改性塑料的環保意識越加凸顯。隨著全球環保意識的日益加強,人們對塑料制品的阻燃要求越來越高,無鹵、低煙、低毒的環保型阻燃劑已成為人們追求的目標。目前國內塑料改性用阻燃劑近80%為含鹵阻燃劑,其中以多溴二苯醚和多溴聯苯類物質為代表,溴系阻燃劑效率高、用量少,對材料的性能影響小,且價格適中。和其它類型的阻燃劑相比,其效能/價格比更具有優越性。我國供出口電子電氣類產品中70%~80%都用此類阻燃劑。但溴-銻阻燃體系在熱裂解及燃燒時會生成大量的煙塵及腐蝕性氣體,而且近年歐盟一些國家認為溴系阻燃劑燃燒時會產生有毒致癌的多溴代二苯并二噁烷(PBDE)和多溴代二苯并呋喃(PBDF)。2003年2月,歐盟出臺了RoHS和WEEE兩個環保禁令,一些跨國公司如Sony、蘋果、惠普等相繼提出了自己的環保標準,除限制鹵素化合物外,還對鉛、鎘、汞、六價鉻等重金屬實行限量管制。
六是開發新型高效助劑成為改性塑料的重要發展方向。改性塑料涉及的助劑除了塑料加工常用的助劑如熱穩定劑、抗氧劑、紫外吸收劑、成核劑、抗靜電劑、分散劑和阻燃劑等外,增韌劑、阻燃增效劑、合金相容劑等對改性塑料也是非常關鍵的。通常一些助劑的種類和質量對改性塑料的某些性能和成本起著決定性作用。高效助劑是通用塑料工程化、通用工程塑料高性能化和特種工程塑料低成本化的重要手段。