工程塑料合金
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工程塑料合金
产品定义
工程塑料合金是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料。塑料合金产品可广泛用于汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域。它能改善或提高现有塑料的性能并降低成本,已成为塑料工业中最为活跃的品种之一,增长十分迅速。我国塑料行业要认清形势,找准差距,抓住机遇,加大科技投入,加快发展塑料产业,努力赶上世界发展水平[1]。
产品的性能
热性质
玻璃化温度(Tg)及熔点(Tm);热变形温度(HDT)高;长期使用温度高(UL-746B);使用温度范围大;热膨胀系数小。
机械性质
高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性。
其他
耐化学药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。
产品用途
广泛用于汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料以及建筑材料等领域。
产品的种类
工程塑料是指一类可以作为结构材料,在较宽的温度范围内承受机械应力,在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料。一般指能承受一定的外力作用,并有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的塑料。如ABS、尼龙、聚矾等。被当做通用性塑胶者包括聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚酰胺(尼龙,Polyamide,PA)、聚缩醛(Polyacetal,Polyoxy Methylene,POM)、变性聚苯醚(Poly Phenylene Oxide,变性PPE)、聚酯(PETP,PBTP)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,PPS)、聚芳基酯,而热硬化性塑胶则有不饱和聚酯、酚塑胶、环氧塑胶等。拉伸强度均超过50MPa,抗拉强度在500kg/cm2以上,耐冲击性超过50J/m,弯曲弹性率在24000kg/cm2,负载挠曲温度超过100℃,其硬度、老化性优。聚丙烯若改善硬度及耐寒性,则亦可列入工程塑胶的范围。此外,
较特殊者为强度弱、耐热、耐药品性优的氟素塑胶,耐热性优的矽溶融化合物、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、Polybismaleimide、Polysufone(PSF)、PES、丙烯塑胶、变性蜜胺塑胶、BT Resin、PEEK、PEI、液晶塑胶等。因为化学构造不同,故耐药品性、摩擦特性、电机特性等也有若干差异。且因成形性的不同,故有适用于任何成形方式者,亦有只能以某种成形方式加工者,造成应用上的受限。热硬化型的工程塑胶,其耐冲击性较差,因此大多添加玻璃纤维。工程塑胶除了聚碳酸酯等耐冲击性大者外,通常具有延伸率小、硬、脆的性质,但若添加20~30%的玻璃纤维,则可有所改善。国内工程塑料的现状
中国工程塑料工业历经10年发展,成果丰硕,已逐步形成了具有树脂合成、塑料改性与合金、加工应用等相关配套能力的完整产业链。这是中国工程塑料工业协会理事长在5月27日北京召开的中国工程塑料工业协会峰会上表示的。10年前,中国工程塑料业刚刚起步,生产能力与需求相比严重滞后,原料树脂85%以上依靠进口,一半以上的改性树脂材料使用国外产品。而时至今日,中国的工程塑料树脂均能在国内生产,聚合能力已经达到每年60万吨左右,改性树脂材料年产量也有200多万吨,就连过去国外对中国禁运的特种工程塑料树脂,现在国内几乎都有生产,并且能够少量出口。中国工程塑料工业协会数据表明,在过去10年里,中国工程塑料产值年均增长20%以上,企业规模不断发展壮大,科技水平日益提高。目前,在工程塑料合成方面已有中蓝集团、云天化集团、神马集团、仪征化纤、德阳科技等上规模的企业。由于工程塑料具有特别优异的性能,其技术发展水平受到政府层面的重视,已被列入国家中长期科技发展纲要中高新技术的重点选项。在今年科技部产业支撑计划中,有非光气法聚碳酸酯等7个工程塑料项目被列入。另外,经过长期的技术攻关,目前中国工程塑料技术水平发展较快,在改性材料与树脂合金方面,部分产品技术、质量指标也已接近国外先进水平。一些特种工程塑料产品的工艺技术已经进入到国际先进行列。尽管中国的工程塑料在合成和加工方面取得了长足发展,但总体看来仍存在产能过度集中在一些技术含量相对较低产品上的缺点。郑恺表示,企业应当将目光放长远,把握住当前如大飞机等一批国家重点工程建设的契机,提升科技水平,加快产品结构升级,促进中国工程塑料行业更快、更健康的发展。
国际工程塑料的现状
1997年世界塑料合金市场消费量约为175万吨,估计今年世界塑料合金总消费量将超过260万吨。随着经济的快速发展,预计2008年前后世界塑料合金需求量将达到350万吨。目前世界塑料合金产品的最大用户是汽车部件,其次是机械和电子元器件。从日本主要工程塑料合金需求结构中可以看出,汽车用塑料合金占62%,电子电气及办公自动化设备占20%,一般精密机械占6%,医疗、体育及其他占12%。从地区来看,目前北美是最大的塑料合金消费地区,占45%;其次是欧洲,占34%;亚洲和太平洋地区占21%。在北美,PPO(聚苯醚)合金占塑料合金需求总量的25%以上,其中尤以PPO/PA(聚酰胺)、PPO/PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和PPO/PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)合金的需求量最大;PC(聚碳酸酯)合金占总需求量的12%以上;用于汽车最终用途的ABS合金占9.9%。
工程塑料合金市场最热
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)合金虽然仍有着广泛的使用价值,但因其生产技术被普遍掌握,所以在国外,各大公司专门供应的多是附加值较高的工程塑料合金品种。工程塑料合金泛指工程塑料(树脂)的共混物,主要包括以PC、PBT、PA、POM(聚甲醛)、PPO、PTFE(聚四氟乙烯)等工程塑料为主体的共混体系,以及ABS树脂改性材料。最近十几年,世界塑料合金的年均需求增长率为10%左右,其中附加值最高的工程塑料合金的增长率更高达15%左右,成为各跨国公司积极开发的品种。在美国、欧洲、日本已工业化的塑料合金品种中,工程塑料合金占绝大多数,合金化已成为当前工程塑料改性的主要方法。而我国工程塑料合金品种少、质量差,每年进口量占需求总量的60%以上。近五年,PC/ABS合金的产量每年都以10%左右的速度增长,其增速在塑料领域中排在前列。目前,PC/ABS合金化研究已经成为高分子合金研究热点。广阔的市场吸引众多的竞争者,拜耳、帝人化成、三菱等相继开发出许多成熟产品,我国也已成为国际化工巨头的竞技场,国外公司的产品占领着我国90%的市场。虽然国内科研工作者做了很多研究工作,但产品的质量和数量都无法和国际化工巨头相比,国内科研工作者和市场开发者还有很长的路要走。
国内研发水平有待提高
发展较快
我国对塑料合金的研究从20世纪60年代开始,近几年发展较快。据统计,目前我国塑料合金(含改性树脂)消费总量约为120万~140万吨,而国内供应量不足60万吨,每年进口量高达90万吨左右;而且我国塑料合金(主要是掺混树脂和改性树脂)主要应用于家电、电子、汽车等行业,与发达国家相比,我国的塑料合金应用市场还有很大的拓展空间。
市场需求潜力大
随着我国经济的持续高速发展,今后几年我国塑料合金市场需求潜力巨大,尤其是电子通讯、汽车、建筑业的高速增长,将拉动我国工程塑料合金业快速发展。预计到2008年,我国五大工程塑料总需求量将达到100万吨,五大合成树脂的需求将达到5200万吨,将成为全球塑料合金最大的进口国之一。
尚未形成规模
目前,我国塑料合金研究和生产两方面都还处于零星分散的状态,尚未形成规模,行业整体水平低下,与国外先进水平相差甚远。国内塑料合金生产品种结构中,高附加值的特种工程塑料合金的生产几乎处于空白,基本是通用塑料合金和改性产品的生