改性工程塑料发展历史及分类组成
改性塑料
改性塑料类别
2、增强增韧树脂类
增强增韧树脂类主要分为耐候增韧PP专用料、玻纤增 强热塑性塑料等产品。 • 耐候增韧PP专用料。耐候增韧PP专用料是一种具有工程 塑料特性的聚丙烯新材料，具有低温韧性好、成型收缩率 小、刚性高、耐候性强等优点，主要用于需耐气候、紫外 线的户外环境。其主要消费群体有家电企业，汽车零部件 企业等。 • 玻纤增强热塑性塑料类。玻纤增强热塑性塑料类产品主要 有玻纤增强AS/ABS、玻纤增强PP、玻纤增强尼龙、玻纤 增强PBT/PET、玻纤增强PC、玻纤增强PPE/PPS等产品。 其主要消费群体有电脑配件企业、机械零部件企业、电动 工具企业、灯具企业等。
常用的改性技术
4、共混塑料合金技术
塑料共混改性指在一种树脂中掺入一种或多种其他 树脂（包括塑料和橡胶），从而达到改变原有树脂性能 的一种改性方法。氟塑料合金是采用国内现有的超高分 子量聚全氟乙丙烯（FER）为主要原料，与四氟乙烯加 填料直接共混，用物理方法制造的，此材料性能超过了 世界公认的“塑料王”聚四氟乙烯。
一般塑料常用的种类有PP（聚丙烯）、PE、PVC、 ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）、PA（聚酰胺）、PC、 PS等几十种，为满足一些行业的特殊需求，用纳米技术 改变传统塑料的特性，呈现出优异的物理性能，强度高， 耐热性强，重量更轻。随着汽车应用塑料数量越来越多， 纳米功能塑料很可能会普遍应用在汽车上。这些纳米功 能塑料最引起汽车业内人士注意的有阻燃塑料、增强塑 料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。
常用的改性技术
阻燃剂家族中的其他品种有磷系、三嗪系、硅系、 膨胀型、无机型等，这些阻燃剂在各种不同使用领域发 挥着各自独特的阻燃效果。在磷系阻燃剂中，有机磷系 的品种大都是油液状，在高聚物加工过程中不易添加， 一般在聚氨酯泡沫、变压器油、纤维素树脂、天然和合 成橡胶中使用。而无机磷系中的红磷，是纯阻燃元素， 阻燃效果好，但它色泽鲜艳，因而应用受部分限制。红 磷的应用要注意微粒化和表面包覆，这样使它在高聚物 中有较好的分散性，与高聚物的相容高性好，不易迁移， 能长久保持高聚物难燃性能。
塑料的发展史
1933年英国卜内门化学工业公司在进行乙烯与苯甲醛高压下反应的试验时， 发现聚合釜壁上有蜡质固体存在， 从而发明了聚乙烯。 1939年该公司用高压气相 本体法生产低密度聚乙烯。 1953年联邦德国 K.齐格勒用烷基铝和四氯化钛作催 化剂，使乙烯在低压下制成为高密度聚乙烯， 1955年联邦德国赫斯特公司首先工 业化。不久，意大利人 G.纳塔发明了聚丙烯， 1957年意大利蒙特卡蒂尼公司首 先工业生产。从 40年代中期以来，还有聚酯、有机硅树脂、氟树脂、环氧树脂、 聚氨酯等陆续投入了工业生产。
分类的处置，是回收利用废弃塑料行之有效的首要的处置方式。
废 PET的回收
现状较好。由于中国目前未清洗 PET废瓶回收价格在 5500-6000 元/ 吨左右，所
以城 里的废 PET瓶全被拾荒者拣走。这种瓶的清洗回收率一般在 10%-20%不等。
再生塑料行业存在的问题 尽管中国再生塑料行业起步较早，整体规模也较大，
国家经贸委资源节约与综合利用司提供的数据表明： “九五”期间，我国 累计回收利用废旧塑料 1000多万吨，每年大约还有 1400万吨废旧塑料没有得到回 收利用，回收利用率只有 25% 。国家经贸委在 《再生资源回收利用 “十五”规划 》 中明确提出，到 2005年，我国每年回收利用废旧塑料要达到 500-600万吨。
体共聚的苯乙烯系树脂，扩展了它的应用范围。 1931年，美国罗姆 -哈斯公司以本体法生产聚甲基丙烯酸甲酯，制造出有机
玻璃。 1926年，美国 W.L.西蒙把尚未找到用途的聚氯乙烯粉料在加热下溶于高沸
点溶剂中，在冷却后，意外地得到柔软、 易于加工、且富于弹性的增塑聚氯乙烯。 这一偶然发现打开了聚氯乙烯得以工业生产的大门。 1931年德国法本公司在比特 费尔德用乳液法生产聚氯乙烯。 1941年，美国又开发了悬浮法生产聚氯乙烯的技 术。从此，聚氯乙烯一直是重要的塑料品种，它又是主要的耗氯产品之一，在一 定程度上影响着氯碱工业的生产。
改性工程塑料原辅材料介绍
原辅材料介绍一、原料类1、PA6原料PA6新料主要通过粘度来区分，一般常用的粘度为2.5-2.8，粘度高，相对的物性略高，流动性会降低一些，这主要跟原料的分子链长有关。
通常大部分改性厂选用的底料都会选择2.8粘度，第一物性略高、容易买，第二价格比2.5的便宜2000元/吨左右。
国内生产PA6的厂家很多，大型的有广东新会美达、巴陵石化、瑞美福，小型的如无锡的欣欣化纤、长安高分子等，各家公司的指标不一样，主要体现在分子链长上和颜色上，巴陵石化的PA6在高温下较易变黄，但价格相对便宜一些，新会美达和欣欣化纤的料在使用过程中相对比较稳定，颜色和物性比较容易控制。
纺丝料主要是由工业喷丝产生的废料经过单螺杆造粒制成的，这种丝主要就分透光料和消光料，这两者的区别主要就是看材料里面是否有钛白粉。
好的透光料颜色光泽非常好，黑点少，而且由于是喷丝级尼龙，所以粘度在2.5左右，流动性高，所以经常拿来替代新料使用；消光料根据颜色分为大白料、中白料、下白料，价格也是根据颜色的不同而变化，消光料一般用来做尼龙增韧产品，因为材料本身有钛白粉，所以只能做物性要求一般的尼龙加纤产品，因为钛白粉会降低加纤产品的性能，但对于原料本身或者增韧产品没什么影响。
渔网丝料是最近几年比较流行的一款料，广泛的用于很多加纤、增韧产品中，由于渔网丝的强度比较高、颜色比较杂，所以主要用于黑色场合，经常可以替代部分新料使用。
市场上渔网丝混杂的较多，用于改性方面的渔网丝最好是能选择未下水的边角料，其次是下过淡水的渔网丝，下过海水的不建议使用，由于海水的腐蚀作用，尼龙的分子链会遭到不同程度的破坏，即使原料性能符合标准，加工性能也会受到很大影响。
渔网丝的粘度要控制在2.35-2.9之间，此区间的尼龙分子量合适，也没有遭到很大破坏，成型加工比较合适，低于2.4的基本上分子链遭受严重破坏，超过2.9的是用高粘PA6生产的网丝，流动性较差，在注塑端容易出现压力大、浮纤重的现象。
改性塑料简介介绍
耐候性与耐化学性
抗紫外老化
通过添加抗紫外剂或采用特殊的改性技术，改性塑料具有良好的耐 候性，能够在户外长时间暴露于紫外线下而不发生明显老化。
耐化学品腐蚀
改性塑料通常具有良好的耐化学性，能够抵抗酸、碱、盐等化学物 质的侵蚀，保持制品在恶劣环境中的稳定性和可靠性。
抗氧化性能提升
通过添加抗氧化剂或优化塑料的分子结构，改性塑料具备出色的抗氧 化性能，有效抵抗氧化老化，延长制品的使用寿命。
改性塑料的性能与特点
机械性能
强度提升
改性塑料通过添加增强材料或优化塑料结构，可显著提高 材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度，满足工程领域对 高强度材料的需求。
刚度改善
改性塑料的刚度通常优于普通塑料，通过合理设计和改性 手段，可以进一步提高材料的刚度，减小变形，保证制品 的尺寸稳定性。
耐磨性增强
通过添加耐磨剂或改变塑料表面的处理方式，改性塑料具 有良好的耐磨性，能够抵抗摩擦和磨损，延长制品的使用 寿命。
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改性塑料的应用领域
改性塑料的应用领域
• 改性塑料是指在通用塑料的基础上，通过物理或化学方法进行 改性处理，从而提高其性能或赋予其新的功能的塑料材料。改 性塑料具有优异的物理机械性能、耐热性、耐候性、阻燃性、 电性能等，广泛应用于各个领域。
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热性能
热稳定性提高
改性塑料通过引入耐热剂或改变塑料的分子结构，显著提高其热 稳定性，使其能够在高温环境下保持良好的性能。
阻燃性能改善
通过添加阻燃剂或采用特殊的改性技术改性塑料具备优异的阻燃 性能，能够有效阻止火焰蔓延，提高制品的防火安全性。
热导性增强
某些改性塑料通过添加导热填料，可显著提高塑料的热导性能，实 现有效的热量传递，满足特定工程领域的需求。
塑料的发展史
塑料的发展史从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起，塑料工业迄今已有120年的历史。
其发展历史可分为三个阶段。
天然高分子加工阶段这个时期以天然高分子，主要是纤维素的改性和加工为特征。
1869年美国人J.W.海厄特发现在硝酸纤维素中加入樟脑和少量酒精可制成一种可塑性物质，热压下可成型为塑料制品，命名为赛璐珞。
1872年在美国纽瓦克建厂生产。
当时除用作象牙代用品外，还加工成马车和汽车的风挡和电影胶片等，从此开创了塑料工业，相应地也发展了模压成型技术。
1903年德国人A.艾兴格林发明了不易燃烧的醋酸纤维素和注射成型方法。
1905年德国拜耳股份公司进行工业生产。
在此期间，一些化学家在实验室里合成了多种聚合物，如线型酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等，为后来塑料工业的发展奠定了基础。
1904年世界塑料产量仅有10kt，还没有形成独立的工业部门。
合成树脂阶段这个时期是以合成树脂为基础原料生产塑料为特征。
1909年美国人L.H.贝克兰在用苯酚和甲醛来合成树脂方面，做出了突破性的进展，取得第一个热固性树脂──酚醛树脂的专利权。
在酚醛树脂中，加入填料后，热压制成模压制品、层压板、涂料和胶粘剂等。
这是第一个完全合成的塑料。
1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司进行生产。
在40年代以前，酚醛塑料是最主要的塑料品种，约占塑料产量的2/3。
主要用于电器、仪表、机械和汽车工业。
1920年以后塑料工业获得了迅速发展。
其主要原因首先是德国化学家Н.施陶丁格提出高分子链是由结构相同的重复单元以共价键连接而成的理论和不熔不溶性热固性树脂的交联网状结构理论，1929年美国化学家W.H.卡罗瑟斯提出了缩聚理论，均为高分子化学和塑料工业的发展奠定了基础。
同时，由于当时化学工业总的发展十分迅速，为塑料工业提供了多种聚合单体和其他原料。
当时化学工业最发达的德国迫切希望摆脱大量依赖天然产品的局面，以满足多方面的需求。
这些因素有力地推动了合成树脂制备技术和加工工业的发展。
改性塑料基础知识资料
添加剂 (Additive) 我使用的材料容易燃烧，怎么办？ 我的制品在户外使用时变黄了，怎么办？ 我的产品表面容易积尘，怎么办？
应该在材料中添加： 阻燃剂 光稳定剂 抗静电剂
添加剂是一类使聚合物的功能更加完善的助剂
塑料改性
有哪些添加剂?
添加剂
添加剂有多种，分别可以改善 聚合物不同的性能
•工程塑料： 除了具有通用塑料所具有的一般性 能外，还具有某些特殊性能，如优异的力学性能、 耐热性、耐化学腐蚀性、耐候性等。 •相对通用塑料来说，工程塑料的生产批量小、 应用范围小、加工工艺复杂、价格又相对昂贵。 •五大工程塑料：聚酰胺PA、聚碳酸酯PC、聚酯 PBT、 ABS、聚甲醛POM。
塑料特点
150℃
特种工程塑料 聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚 醚酰亚胺、耐热尼龙、聚 砜、聚苯醚砜
•通用塑料：生产批量大、应用范围广、加工性 能良好、价格又相对低廉的塑料称。力学性能、 耐热性能较低，不宜用于制备作为承受较大载荷 的塑料结构件和在较高温度下工作的制品。
•四大通用塑料：聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙 烯PVC、聚苯乙烯PS。
共混/增韧（Blend) 增加冲击强度
抗冲改性剂
提高延伸率
抗冲击性指塑料在断裂之前 吸收冲击能量的能力。
添加第二种聚合物如橡胶
塑料改性
那么复合呢?
复合(Composite)
提高刚性
提高强度
增强材料
尺寸稳定性
加入强度、刚度高的 材料如玻璃纤维或无 机填料！
刚性：塑料抵抗外 加载荷的抗变形能 力。
塑料改性
塑料特点
耐热性差、易于燃烧； 随着温度的变化,性质也会大大改变； 机械强度较低； 易于受特殊溶剂及药品的腐蚀；
改性塑料销售知识点总结
改性塑料销售知识点总结一、改性塑料概述改性塑料是以原料塑料为基础，通过对其进行物理、化学或者机械性能的改善来获得一类新的塑料材料。
改性过程主要包括改性剂、填料和增塑剂等三个方面。
通过添加这些成分，可以改善塑料的耐热性、耐寒性、耐老化性、抗紫外线性能、阻燃性、机械强度等性能。
二、改性塑料种类1.改性剂改性剂是一类能够改善塑料性能的化合物，主要包括改性树脂、增韧剂和增硬剂等。
改性树脂主要是采用高分子化合物与基体树脂混合，通过共混来提高塑料的性能，增韧剂则是通过增强塑料的韧性和抗冲击性能，而增硬剂主要是增加塑料的硬度和强度。
2.填料填料是指将无机或有机物质与塑料基体混合，用以延长塑料材料，降低成本，改善塑料的特性。
常见的填料有玻璃纤维、碳酸钙、滑石粉、石墨等。
3.增塑剂增塑剂是一类能够使塑料材料变得柔软和有弹性的物质，主要包括内增塑剂、表面增塑剂和润滑剂等。
增塑剂主要用于改善塑料的加工性能、耐候性、柔韧性和透明性等。
三、改性塑料应用领域改性塑料在工业生产中具有着广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1.汽车工业改性塑料在汽车工业中主要应用于汽车内饰件、外观件、车身件等方面。
其主要优点是具有较高的耐热性、耐磨损性和抗冲击性能。
2.电子电器改性塑料在电子电器领域中主要用于生产外壳、面板、连接器等部件。
其主要优点是具有优异的绝缘性能、耐候性和耐化学性。
3.建筑材料改性塑料在建筑领域中主要应用于窗框、管道、防水材料等领域。
其主要优点是具有较好的耐候性、耐老化性和耐酸碱性。
4.包装材料改性塑料在包装领域中主要用于生产各种包装袋、瓶盖、食品容器等。
其主要优点是具有良好的透明度、耐酸碱性和耐腐蚀性。
四、改性塑料销售技巧1.了解客户需求在销售改性塑料时，首先需要了解客户的需求和使用环境，包括塑料的类型、规格、性能要求、使用温度等，以便为客户提供合适的产品。
2.熟知产品知识销售人员需要熟知所销售的改性塑料产品的性能、特点、用途等知识，以便能够针对客户的需求进行合理的推荐。
改性工程塑料行业培训教程-10_工程塑料
尼龙轴承
尼龙风扇叶片
泵叶轮
聚酰胺（PA）纤维的应用
聚酰胺纤维可以与棉、麻、羊 毛、蚕丝等其他纺织纤维混纺，以 提高产品的强度和耐磨性。它还能 制成轻、薄并有良好强度的产品， 如尼龙塔夫绸，可用作滑雪衫、羽 绒服、箱袋及伞的面料。聚酰胺纤 维在袜类用途中居于优势地位。强 度为 53～88cN/dtex的聚酰胺纤维 可用于制作轮胎帘子线、传送带及 渔网、绳索、降落伞、帐篷布等工 业用品。聚酰胺纤维地毯方面的应 用正迅速增加。
几种常见的工程塑料
聚酰胺（PA） 聚碳酸酯（PC） 聚甲醛（POM） 聚苯醚（PPO）
工程塑料之一——尼龙的发展历程
聚酰胺：又称尼龙(Nylon),英文名称Polyamide （简称PA），是一种人造多聚物， 世界上第一种完全人造的纤维和塑料。 1931年：杜邦公司的卡罗泽斯开发尼龙-66， 成为最先开工业化的工程塑料，并于 卡罗泽斯 1939年杜邦公司组织生产。 W.H.Carother 1942年：德国人开发了尼龙-6的工业技术， s 并作为纤维开发应用。 1961年：中国开发PA1010。 1972年：杜邦公司开发芳香族尼龙工业化技术。
脂肪族聚酰胺的制备
p型聚酰胺： 由ω-氨基酸自缩聚或由内酰胺开环聚合制得（如尼龙6）
CO——NH—— CH2 CH2-CH2-CH2-CH2
己内酰胺
脂肪族聚酰胺的制备
mp型： 由二元胺与二元羧酸缩聚得所得到的聚酰胺是mp型聚酰 胺（如尼龙6,6）
煤、 水、 空气
己二胺
涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），中国聚酯纤维的商品名称，俗称的 确良，经纺丝和后处理制成的纤维。
聚酰胺的结构
聚酰胺（PA），是主链 上含有酰胺基团（-CONH-） 的高分子化合物的总称。PA 可以由二元酸与二元胺或由同 时含有胺基和羧基的ω-氨基 酸缩聚而得，也可由内酰胺自 聚制得。 脂肪族聚酰胺分子链由 亚甲基（-CH2-）与酰胺结 构（-CONH-）组成。
工程塑料四大改性趋势
塑料建材具有质轻、价廉等优点，在建筑中具有广泛的应用，主要包括塑料门窗、塑料管道、塑料地板等。目前，中国塑料管材市场年增长率达15%。门窗方面，除了新建建筑，未来十年对既有建筑门窗改造市场规模就将超过万亿元人民币；保温材料方面，预计在未来的3-5年，其在建筑领域应用比例将达到30%-40%，甚至可能达到50%。节能减排为塑料建材行业提供了重大的发展机遇。工程塑料在建材行业的应用以PC板材为主，暖房、采光走廊、穹顶、庭院照明、社区标示牌、路标、看板、灯箱、电话亭、自动售货机、开关面板等均有使用，公路防噪隔板也是PC板材加工而来。更加个性化与高档化的电器开关、开关面板大量使用工程塑料来制造。在管件方面，随着塑料管材使用率的提升，尼龙将取代金属作为主要连接件材料，而铝合金门窗的隔热条将会大量使用PA66。
材料基因组计划将改变工程塑料商业模式。“材料基因工程”旨在寻找和建立材料从原子排列、到相的形成、到显微组织的形成再到材料性能与使用寿命之间的相互关系，把成分-结构-性能关系的资料库与计算材料设计结合起来，这样就可以大大加快材料研发速度、降低材料研发的成本、提高材料设计的成功率。
（2）从材料组成、结构性能关系、制品设计、加工应用全产业链上进行自主创新，不断推出自主开发的新产品、新加工工艺和新应用来参与高端工程塑料市场的竞争。同时，各企业也应当加强行业自律，通过提高品质而不是搞恶性竞争的方式来增加本企业利益，促进工程塑料行业持续健康发展。
并购正在改变世界工程塑料产业格局。近年来，并购已成为当前世界塑料产业的潮流，从而对世界工程塑料的产业格局产生重大影响。业内企业将专注于产能扩张和并购，以挖掘产品应用机会，包括汽车和运输、电子电气等。同时，中国已经成为全球工程塑料需求量增长最快的国家。外企纷纷抢占中国市场，拜耳、帝人、宝理、旭化成/杜邦、DSM等跨国公司进入合成树脂领域，建设PC、POM等生产装置，扩大PA产能，并在复合材料及合金化中高档产品领域形成明显的竞争优势。
工程塑料及其合金化改性
四、工程塑料改性的缘由及改性机理
改性缘由 （1）每种工程塑料的性能无完美化 （2）人们对材料的要求越来越高，如：高性能化、性能多样化 （3）尽管目前在实验室里可聚合出成万种聚合物，可实际应用 的聚合物品种有限 改性意义 （1）功能性（磁、电、能量、医用、膜等功能）
（2）高性能
（3）耐久性（耐热、寒、油、溶剂、应力开裂，耐候性） （4）加工性 （5）经济型
一、表面处理剂
1、 硅烷偶联剂——品种多，效果显著 通式： RnSiX4-n R：有机基团，含有可与树脂作用形成化学键的活性基团， 如：碳-碳双键、环氧基团、胺基、硫氢基等。 X：易水解基团。如：甲氧基、乙氧基等。水解后与玻纤表面 作用。X的种类和数量对偶联剂的水解、缩合速度、与玻纤 的偶联效果、纤维与界面的结合特性影响很大。
偶联机理——以A-151为例
CH2=CH
水解
CH2=CH OC 2H5 + 3H2O HO Si OH OH O Si
O
H5C2O
Si
OH + 3C2H5OH
OC2H5
与玻璃表面结合
OH O Si
玻璃表面
OH Si
OH
O
Si
CH2=CH O Si O O Si
CH2=CH
O
CH2=CH
CH2=CH O Si O O Si
4. 聚碳酸酯PC （1）良好的力学性能（其无缺口冲击强度比PA、POM高三 倍，在工程塑料中名列前茅，但缺口冲击强度低） （2）热变形温度高（可在120oC下长期工作） （3）优良的尺寸稳定性和抗蠕变性
（4）热稳定性好，耐厚性好、有自熄性
（5）折光指数高、介电性能好、耐电晕性好 缺点：缺口冲击强度低、耐磨性差、耐溶剂性差、熔体黏度高
全球及中国改性塑料行业现状
全球及中国改性塑料行业现状一、改性塑料行业定义及分类1、定义及分类改性塑料是指通过加入合适的改性剂，经过共混、填充、增强、共聚、交联等物理、化学方法对通用塑料和工程塑料进行改性，以提高其韧性、强度、拉伸性、抗冲击性、阻燃性等性能而得到的树脂/塑料，主要分为阻燃树脂类、增强增韧树脂类、塑料合金类及功能色母类。
在改性塑料中，有40%以上是改性PP。
改性塑料分类2、发展历程改性塑料最早起源于国外,改革开放后，我国改性塑料技术也逐步兴起，但因为改性技术相对落后，改性塑料产品性能或质量不能完全满足使用要求，许多高端产品依赖进口。
进入21世纪后，我国制造业发展迅速，其中汽车及家电产品快速普及，随着全球节能环保意识的不断增强，促使汽车及家电产品向轻量化、轻薄化方向发展，塑料制品对金属等材料替代效应明显。
国内资本市场的持续发展，国内部分改性塑料企业快速发展，规模迅速扩大，技术不断提升。
中国改性塑料行业发展历程二、改性塑料行业产业链1、产业链结构改性塑料的上游主要是石油、天然气等石油化工产品。
下游应用领域主要包括家电、汽车、办公设备、电子电气和电动工具等，下游行业的需求变化将直接决定改性塑料行业的未来发展方向。
改性塑料产业链2、下游家电市场是改性塑料主要的应用领域。
2022年,在疫情影响下内需收缩，全球经济衰退形势下外需下降，中国家电企业通过产品结构调整，全面提质增效，保持了稳定的发展格局。
2022年家电承压前行，国内家电市场销售规模为7307亿元，同比下滑3.13%。
2017-2022年中国家电市场销售规模及增速相关报告：产业研究院发布的《2023-2028年中国改性塑料行业市场深度分析及投资战略研究报告》三、全球改性塑料行业现状随着全球改性塑料应用范围不断广泛，改性塑料的市场规模也不断扩大。
2022年全球改性塑料市场规模约为4097亿美元，同比上升2.81%。
北美仍是全球最大的改性塑料市场，2022年北美改性塑料市场规模占全球比重达32.09%，其次是欧盟和亚洲。
工程塑料发展史
工程塑料发展史工程塑料是在20世纪50年代才得到迅速发展的。
PA66树脂虽然早在1939年就已研制成功并投入生产，但当时它主要用于制造合成纤维，直到50年代才突破纯纤维传统用途，经过成型加工制造塑料。
工程塑料真正得到迅速发展，是在50年代后期聚甲醛和聚碳酸酯开发成功之后，它们的出现具有特别重大的意义。
由于聚甲醛的高结晶性，赋予其优异的机械性能，从而首次使塑料作为能替代金属的材料而跻身于结构材料的行列。
以后随着共聚甲醛的开发成功以及螺杆式注射成型机的普及，进一步确立工程塑料在材料领域中的重要地位。
而聚碳酸酯则是具有优良综合性能的透明工程塑料，应用广泛，是发展最快的工程塑料之一，在工程塑料领域，其产量和消费量仅次于聚酰胺而居第二位。
1961年，美国杜邦公司开发成功聚酰亚胺，打开了通往特种工程塑料的发展道路。
聚酰亚胺的出现还推动了聚砜、聚苯硫醚和聚苯并咪唑等许多耐热性工程塑料的开发，对塑料工业的发展产生了深远的影响。
美国通用公司于1964年将其开发的聚苯醚树脂投入了工业化生产。
1980年，英国ICI公司开发成功了熔点高达336℃的特种工程塑料聚醚醚酮（PEEK)。
PEEK 具有卓越的耐热性、耐辐射性和耐化学药品性，并能注射成型，因而引起了人们的普遍关注。
以PEEK为基体，通过玻璃纤维或碳纤维增强制得的复合材料，已在航空和宇航领域获得了应用。
20世纪80年代中期开发成功热致液晶聚合物是特种工程塑料发展史上又一重大事件。
液晶聚合物耐热性优异，使用温度可达200℃以上，具有自增强、高强度、高模量、耐化学药品等特性，熔体粘度低，成型方便，在电子工业领域具有非常广阔的应用前景。
和通用塑料相比，工程塑料在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面能达到更高的要求，而且加工更方便并可替代金属材料。
工程塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业，以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势。
工程塑料已成为当今世界塑料工业中增长速度最快的领域，其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑作用，同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。
五大工程塑料
五大工程塑料主要指聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚酰胺(尼龙, Polyamide, PA)、聚缩醛(Polyacetal, Polyoxy Methylene, POM聚甲醛)、改性聚苯醚(Poly Phenylene Oxide, 变性PPE)、聚酯(PET，PBT)。
一、工程塑料之PA简介聚酰胺(PA)俗称尼龙，PA具有良好的机械性能、耐热性、耐磨损性、耐化学性、阻燃性和自润滑性，容易加工、摩擦系数低，特别适宜于玻璃纤维和其他材料填充增强改性等。
由于其具有优异的性能，因此在世界各国，PA的生产能力与产量都占工程塑料的第一位。
广泛应用于汽车、电子电器、包装、机械、日用消费品等众多领域。
生产现状PA作为工程塑料使用已有近50年的历史了，其发展历程大致可以分为两个主要阶段，一是20世纪70年代以前，以开发新品种为主，开发的品种主要有PA6、PA66、PA610、PA11、PA12、PA1010、PA612、芳香酰胺等；70年代至今，以改性为主，同时也开发出一些新的小品种，如PA46、PA6T、PA9T、MXD-6等。
在世界范围内PA的需求量一直居工程塑料之首，由于多种改性PA的开发与应用，使得PA工业一直充满勃勃生机，生产与消费快速稳步增加，2001年世界PA的生产能力约为220万t/a，其中美国占31%，欧洲占45%，亚洲占24%，产量约为196万t。
品种以PA6、PA66为主，二者约占PA工程塑料总量的90%左右，世界范围内PA6与PA66的比例约为3：2。
由于各国或地区PA 的发展历程不同，PA6与PA66比例也有所区别，在欧洲PA6与PA66比为5：4,美国PA6与PA66之比为4：6，而日本则以PA6为主，约占总产量的60%以上。
PA生产与消费主要集中在西方发达国家与地区，主要生产厂家与生产能力为，杜邦公司，生产能力50万t/a；巴斯夫公司25.5万t/a；罗地亚公司，21万t/a；GE/霍尼维尔公司，20万t/a；Allied Signal 公司，15万t/a；陶氏化学公司，13万t/a；UBE公司，8万t/a；DSM公司，7.5万t/a；拜耳公司，6.5万t/a等，另外日本有众多生产公司如东丽公司、旭化成公司等。
工程塑料发展趋势
国内外各种轿车
各种大小轿车 捷达 国外轿车 捷达，桑塔纳 捷达，桑塔纳
点火线圈
电子点火控制器壳GFPBTFra bibliotekPBT
各种车型
电控喷油车型
正时齿带上下罩盖
正时齿带防护板 各种线圈插座 导流盖板
GFPA66
GFPA66 PBT,PA,POM PA,PP
奥迪V6
红旗，解放 各种车型 各种车型
转向盘
转向柱套 转向组合开关 转向拉杆球碗
四、中国塑料及广东省的塑料 基本现状及发展
4．1中国塑料
塑料是轻工业中近几年发展速度较快的行业之一， 增长速度一直保持在10%以上。2002年销售收入 500万元及以上的工业企业共计7480个，工业总产 值2408.48亿元，比上年同期增长17.66%。销售收 入2302.8亿元，比去年同期增长15.31%；实现利润 181．15亿元,增长17.43%。中国已成为塑料工业大 国,合成树脂属世界第5位,塑料制品为世界第2位,加 工设备占世界第一位。2002年塑料产量为1400.53 万吨,增长13.96%,其中工程塑料为374.6万吨
2.2PA改性的发展
从20世纪70年代，特别是80年代以来，对PA的改 性研究成为高分子材料研究中最活跃的领域之一 1945年美国杜邦公司用短纤增强热塑性塑料。1952 年美国Fiberfil公司开始用长纤增强PA，并于1956 年实现工业化生产。 在20世纪60年代随着各种偶联剂的开发成功和基础 理论的发展，用GF增强PA有了飞跃发展。迄今用 GF增强PA仍是最主要最重要的改性方法。 1972年，美国杜邦公司开发出用了矿物境充PA， 并实现工业化生产。
表1 工程塑料在汽车上的应用
零件 汽车灯具 仪表盘装饰 塑料材料 PC,PBT PC,耐热ABS,PC/ABS 合金 车型 各种车型 大众，别克，一汽 轿车
工程塑料改性
工程塑料改性（一）塑料的制造塑料的基础原料，最初是以农副产品为主，从本世纪20年代起转向以煤和煤焦油产品为主，从50年代起逐渐转向以石油和天然气为主。
塑料工业包括三个生产系统：塑料原料(树脂或半成品及助剂)的生产，塑料制品的生产，塑料成型机械(包括模具)的制造。
（二）树脂的合成方法1．缩聚反应。
单体分子间脱掉水或其它简单分子键合成聚合物的化学反应。
可分为均缩聚反应和共缩聚反应。
(1) 均缩聚反应：带有两个官能团的一种单体进行的缩聚反应。
(2) 共缩聚反应：两种或两种以上的双官能团单体进行的缩聚反应。
2．加聚反应。
由不饱和或环状单体分子加成聚合生成聚合物的一种化学反应。
反应中没有水或其它低分子副产物的释出，而且所生成的聚合物元素成分与原用单体的成分相同。
按参加反应的单体种类和聚合物本身的构型，可分为均聚合反应、共聚合反应和定向聚合反应。
(1) 均聚合反应：一种不饱和或环状单体分子间进行的聚合反应。
如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
(2) 共聚合反应：两种或两种以上不饱和或环状的单体键合的聚合反应。
如丙烯脂一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)。
由两种单体制得的共聚物，在聚合物链中可以有以下四种排列方式：交替共聚物…… -A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A一…… 无规共聚物…… -A-A-B-A-B-B-B-A-A-B-A一…… 嵌段共聚物…… -A-A-A-B-B-B-B-B-A-A-A一…… 接枝共聚物…… -A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A一…… └-B-B-B └-B-B-B (3) 定向聚合反应：在聚合过程中，控制反应条件，使单体聚合成具有定向有规则结构产物的反应，即全同立构型或间同立构型的聚合反应。
其聚合产物叫做定向聚合物。
一、塑料的定义塑料是指以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂，着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料。
塑料主要有以下特性：①大多数塑料质轻，化学稳定性好，不会锈蚀；②耐冲击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热性低；⑤一般成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；⑦尺寸稳定性差，容易变形；⑧多数塑料耐低温性差，低温下变脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。
3工程塑料改性
3.1.1 聚酰胺合金之PA/PTFE合金
由PA与PTFE及特殊纤维共混制得的 PA/PTFE合金，具有优异的耐摩擦磨损特性 和耐疲劳性。作为耐磨材料使用时，对磨材 料不管是钢材、铝材、还是塑料，都显示出 极为优异的滑动特性。运转时可以不加润滑 脂，这对提高零件的可靠性及简化工程等方 面均具有重要意义。PA/PTFE合金主要用于 机械、交通运输等领域，如点式打印机的导 向装置，阀门、传动器等。
3.1.1 聚酰胺合金之PA/ABS合金
PA6/ABS合金性能
共混比
0/0 5/95 10/90 30/70 50/50
拉伸强度，MPa 伸长率，% 热变形温度 （平放， 1.82MPa）
36 25
33 35
34 35
36 160
46 205
89 87
83 89
82 89
77 95
72 82
洛氏硬度（R标 尺）
3.1.2 热塑性聚酯合金之PBT/PE合金
PBT与乙烯系聚合物共混，可提高其冲击 强度。但是，乙烯系聚合物与PBT的溶解 度参数相差大，相容性不好，在共混时常 呈现两相结构．两相界面粘结不良，不能 实现增韧改性。为此，人们着眼于用各种 改性的乙烯共聚物与PBT共混，以增加共 温组分的相容性。
3.1.2 热塑性聚酯合金之PBT/PC合金
3.1.1 聚酰胺合金之PA/ABS合金 PA/ABS合金是一类结晶/非晶共混体系。两组 分具有一定的相容性结构呈现较精细的相分离状 态。 PA/ABS合金的热变形温度和熔体流动性有明 显提高。良好的成型加工性能为制造要求外观品 质高的大型制品提供了保证。PA/ABS合金是制 造汽车车身壳板等汽车部件的理想材料。此外， 它还具有良好的耐冲击性、刚性和耐化学药品性 ，在一般机械和日用品方面也有广泛的应用。
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齐格勒 纳塔
新型合成耐高温材料
60年代，由于要飞往月球而出现耐高温 高分子的研究热。
耐高温的定义： 材料能够在氮气中500 oC 环境中能使用一个
月； 在空气中300 oC 环境下能使用一个月。
耐高温高分子主要分为两大类： 1、芳香聚酰胺：例如苯二胺与间苯二酰缩聚得到的Nomex， 这在当时曾被作为太空服的原料。对苯二胺与对苯二酰氯缩聚 得到的Kevlar，它属于耐高温的高分子液晶，现在用于超音速 飞机的复合材料中。 2、杂环高分子：例如聚芳亚酰胺和作为高温粘合剂的聚苯并 咪唑，为现在宇航飞行所需的材料打下了基础。
得到用途如此广泛的材料。
1940年5月20日的《时代》周刊则将贝克兰称
为“塑料之父”。
酚醛塑料—第一个 工业化的高分子材料
❖
早在1872年，德国化学家阿道夫·冯·拜尔就发现：苯
酚和甲醛反应后，玻璃管底部有些顽固的残留物。不过拜
尔的眼光在合成染料上，而不是绝缘材料上，对他来说，
这种黏糊糊的不溶解物质是条死胡同。对贝克兰等人来说，
芳纶1313（聚间苯二甲酸间苯二胺纤维）、 芳纶1414（聚对苯二甲酸对苯二胺纤维）
塑料的种类很多。除了酚醛树脂和聚乙烯外，还有聚氯 乙烯、聚苯乙烯等。我们常见的有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲 酯），其实也是塑料的一种。它的透明度比普通玻璃还高， 有韧性，不易破碎，枪弹打上去也只能穿一个洞。它是制作 飞机舷窗的绝好材料。
复合型导电塑料：现在广泛应用的导电高分子材料。 其填充物质主要有： a、金属分散系； b、炭黑系； c、有机络合物分散系。
日本筑波大学名誉教授白 川英树和美国科学家爱伦·黑格 博士及马克达依阿密特博士3 人，为表彰他们在研制导电塑 料方面做出的突出贡献。而获 得诺贝尔化学奖。
导电高分子的基本概念 物质按电学性能分类可分
3)不生锈、不易腐蚀 塑料一般耐各种化学药品的腐蚀，不会象金属那样易生
锈或受到腐蚀。使用时不必担心酸、碱、盐、油类、药品、 潮湿及霉菌等的侵蚀。
4)不易传热、保温性能好 由于塑料比热大，热导率小，不易传热，故其保温及隔
热效果良好。
导热系数小：约为金属的1/500-1/600。 泡沫塑料的导热系数约为金属的1/1500，
英 国同行詹姆斯·斯温伯恩爵士只比他晚一天提交专利申请，否 则英1文90里9年酚2醛月塑8日料，可贝能克要兰叫在“美斯国温化伯学莱协特会”纽。约分会的一 次会议上公开了这种塑料。
事实上赛璐珞这种塑料比酚醛塑料发明的更早，只不过 它是来自化学处理过的棉花以及其他含纤维素的植物材料 经过加工而制得。
酚醛塑料的特点：绝缘、稳定、耐磨、耐腐蚀、不可燃， 刚性好，变形小，耐热，能在150 ~ 200°C的温度范围内 长期使用。在水润滑条件下，有极低的摩擦系数，其电绝 缘性能优良。称为“千用材料”。
为绝缘体、半导体、导体和超 导体四类。
高分子材料通常属于绝缘 体的范畴。 1977年，美国科学家： 黑格（A.J.Heeger）、 麦克迪尔米德（A.G.MacDiarmid） 日本科学家： 白川英树（H.Shirakawa） 发现掺杂聚乙炔具有金属导电 特性，有机高分子不能作为导 电材料的概念被彻底改变。并因此项
涂料、胶粘剂和高分子基复合材料。
高分子是生命存在的形式，所有的生命 体都可以看作是高分子的集合体。
合成高分子材料的发展历史
1869年
赛璐珞
海阿特(美国J.W.Hyatt)
1909年
酚醛树脂
贝克兰(美国Leo Baekeland)
20世纪40年代 氯乙烯、
聚苯乙烯
有机玻璃等
20世纪50年代 低压聚乙烯（1952年工业化） 齐格勒(德国Karl Ziegler)
发明获得诺贝尔化学奖
塑料的优点-7、8
聚4-甲基戊烯最轻： 0.67g/ ㎝3
聚四氟乙烯最重： ㎝ 2.1–2.3 g/ 3
材料
塑料 泡沫塑料 钢 铝 铜 玻璃 粘土
密度g/
0.83——2.2 0.01——0.5
7.8 2.8
8.7 2.5 1.7
塑料的优点-6
6)既能制作绝缘产品，又能制做导电部件： 塑料本身是很好的绝缘物质，目前可以说没有哪一种电
酚醛树脂——完全人工合成的塑料
"赛璐珞"是由天然的纤维素加工而成的，并不是 完全人工合成的塑料。
人类历史上第一种完全人工合成的塑料是在1909年由美 国人贝克兰(Leo Baekeland)用苯酚和甲醛造的酚醛树脂， 又称贝克兰塑料。
酚醛树脂是酚类物质和醛类物质通过缩合反应制备的， 属于热固性塑料。 其制备过程共分两步：
水泥混凝土的1/40， 普通粘土砖的1/20， 是理想的绝热材料。
塑料的优点-5
5)可制做轻质高强度的产品
与金属、陶瓷制品相比,质量 轻、机械性能好，比强度(强度 与密度的比值)高，故可制做轻 质高强度制品。
特别是填充玻璃纤维后，更 可提高其强度。------(增强)
另外，由于塑料质量轻，可 节约能源，故其制品亦日趋轻量 化。---------(以塑代钢)
塑料的优点-2
2)可根据需要随意着色，富有装饰性，或制成透明制品： 利用塑料可制作五光十色、透明美丽的制品，而且色
泽美观、耐久，还可用先进的印刷、压花、电镀及烫金技 术制成具有各种图案、花型和表面立体感、金属感的制品， 可提高其商品价值,并给人一种明快的感觉.塑料可以制成透 明的制品，
塑料的优点-3、4
新材料行业——改性工程塑料
塑料发展历史及分类组成
一、塑料（Plastics）的起源与发展 塑料----合成高分子材料之一
高分子材料：macromolecular material
定义：以高分子化合物为基础的材料。
高分子
天然有机高分子 合成有机高分子
高分子材料是由相对分子质量较高的化
合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、
师范学院的物理和化学教授； 1889年：娶了大学导师的女儿为妻，同
年获得一笔旅行奖学金，到美国 从事化学研究； 1907年7月14日：贝克兰注册了酚醛塑料 的专利。
Baekland
贝克兰——新材料世界的开创者和幸运儿
酚醛塑料是世界第一种完全合成的塑料。贝克兰将它用 自己的名字命名为“贝克莱特”（Bakelite）。他很幸运，
1000
❖ 2003 1652.08
500 0
❖ 2002 1455.7
❖ 2001 1288.7
❖ 2000 1087.5
我国塑料制品2000年到2010年的产量
塑料的优点-1
1)易于加工、易于制造(易于成型) 即使制品的几何形状相当复杂，只要能从模具中脱模，
都比较容易制作。因而其效率远胜于金属加工，特别是注塑 成型制品经过一道工序，即可制造出很复杂的成品。
聚丙烯 （1957年工业化） 纳塔(意大利(Giulio Natta)
20世纪60年代 耐高温高分子Nomex（诺梅克斯：间位芳纶或芳纶
1313、对位芳纶或芳纶1414）
新型复合材料Kevlar（凯夫拉：芳纶复合材料）
“赛璐珞”的发明—塑料时代的开始
1868年——1869年，美国有一位叫约翰·海阿特的印刷 工人，一次偶然的误操作，他发现做火药的原料硝化纤维 在酒精中溶解后加进樟脑时，硝化纤维竟变成了一种柔韧 性相当好的又硬又不脆的材料，可以做台球。他将它命名 为“赛璐珞”。
第一步：先聚合成线型聚合度较低的化合物；
第二步：用高温处理，转变为体型聚合度很高的高分子化合物。
塑料时代的开始
第一种完全合成的塑料出自美籍比利 时人列奥·亨德里克·贝克兰。
1863年：生于比利时根特,贝克兰是鞋匠 和女仆的儿子；
1884年：(21岁)获得根特大学博士学位； 1887年：(24岁)时成为比利时布鲁日高等
应用范围：汽车、无线电和电力工业中。
产品：插头、插座、收音机、电话外壳、螺旋桨、阀门、 齿轮、管道、台球、把手、按钮、刀柄、桌面、烟斗、保 温瓶、电热水瓶、钢笔和人造珠宝上。
酚醛塑料的缺点：它受热会变暗，只有深褐、黑或暗
绿3种颜色，缺点是冲击强度差，质脆容易摔碎。 这是20世纪的炼金术，从煤焦油那样的廉价产物中，
这种东西却是光明的路标。从1904年开始，贝克兰开始
研究这种反应。最初得到的是一种液体――苯酚－甲醛虫
胶，称为Novolak(酚醛树脂)，但市场并不成功。3年后，
他得到一种糊状的黏性物，模压后成为半透明的硬塑料
――酚醛塑料。
“塑料之父”——贝克兰的职业生涯
1910年：贝克兰创办了通用酚醛塑料公司，在新泽西的工 厂开始生产。
齐格勒是德国有机化学： 1920年：获马尔堡大学化学
博士学位。 1927年：在海德堡大学任教授。 1936年：任哈雷一萨勤大学化学
学院院长。 1953年：研究有机金属化合物与
乙烯的反应时发现，在 常压下用催化剂得到了 结晶聚乙烯塑料。
G纳塔是意大利高分子化学家： 1954年：纳塔用催化剂合成了 结
Hyatt
生产赛璐珞台球代替象牙
（樟脑：2-莰酮 ,分子式为C10H16O。1，7，7-三甲基二环[2，2，1]庚烷-2-酮。）
塑料时代的开始
“赛璐珞”的发明起因：在19世纪，台球都是用象牙做的， 数量自然非常有限。于是有人悬赏1万美元征求制造台球的替 代材料。
1869年，美国的海阿特(J.W.Hyatt，1837-1920)把硝化纤 维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热，然后在常压下硬化成 型制出了廉价台球，赢得了这笔奖金。“赛璐珞”是人类历史
进入50年代，从石油裂解而得的 a－烯烃成为合成高分子的主要原料， 主要包括乙烯与丙烯。
低压聚乙烯、聚丙烯的合成
德国人齐格勒(Karl Ziegler)与意大利人纳塔(Giulio Natta)分别发明用三乙基铝和三氧化钛组成的金属络 合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法。