改性塑料是以改善或提高塑料物理性能為目的，通過(guò)共混、填充、增強(qiáng)、共聚、交聯(lián)等方法對(duì)通用塑料和工程塑料進(jìn)行改性，從而達(dá)到目的。

塑料填充改性是近年來(lái)發(fā)展最快的塑料工業(yè)中的新行業(yè)。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，填充母料已不再單一的應(yīng)用為填充材料，人們通過(guò)更先進(jìn)的工藝從開(kāi)煉、密煉的生產(chǎn)方式，加入無(wú)機(jī)材料、化學(xué)助劑等多種材料后凸現(xiàn)出各自的特點(diǎn)和共性，進(jìn)而采用雙螺桿擠出機(jī)、三螺桿擠出機(jī)進(jìn)行混煉擠出，已成為人們改善塑料制品特殊性能的重要途徑和方法。

 

 
 

      應(yīng)用需求量大

 

      目前中國(guó)汽車(chē)、家電、通信、高檔工具等對(duì)改性塑料的需求量較大。
 

       首先是汽車(chē)實(shí)現(xiàn)輕量化，又要達(dá)到應(yīng)用要求，而單一樹(shù)脂難以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用要求，塑料改性已成為不可或缺的重要技術(shù)與材料。早在2017年，中國(guó)汽車(chē)總產(chǎn)量就達(dá)到2901.54萬(wàn)輛，對(duì)改性塑料的需求量超過(guò)500萬(wàn)噸，并且呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
 

      其次是家電行業(yè)。目前，各種家電產(chǎn)品中有許多塑料零部件替代了金屬零部件，對(duì)各種塑料的年需求量和對(duì)改性塑料的需求量?jī)晌粩?shù)增長(zhǎng)，并在逐年遞增。
 

      第三，各種改性塑料在通訊行業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)凸現(xiàn)，筆記本電腦外殼、底板，手機(jī)等零部件大都使用改性塑料。如ABS/碳纖維、PA/碳纖維、PP/碳纖維、樹(shù)脂/硅微粉等材料，這類(lèi)新的高強(qiáng)度塑料功能材料已逐漸替代金屬材料。
 

      第四，隨著各種電動(dòng)工具絕緣性、阻燃性、輕量化等方面的要求不斷提高，塑料改性可以使其功能得到改善或提高，從而達(dá)到產(chǎn)品的應(yīng)用要求。
 

      第五，改性塑料在鐵路、軍工、醫(yī)用、航天等方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。人造器官、人工骨關(guān)節(jié)及耐高溫、耐老化、高強(qiáng)度的功能改性塑料對(duì)高科技的快速發(fā)展起到了積極作用。

      第六，生物基塑料是新型生物降解材料，以可再生的植物類(lèi)資源中提取的可完全降解的原料聚合而成，廢棄后可以在自然環(huán)境中降解消納，從而減少對(duì)環(huán)境的污染，稱(chēng)為綠色塑料。生物基塑料在生物醫(yī)藥、綠色醫(yī)療器材、汽車(chē)裝飾、電子電器及一次性日用品等方面具有非常廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。生物基塑料通過(guò)改性、填充、發(fā)泡等加工工藝，可提高材料的性能，降低生產(chǎn)成本，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。中科院寧波材料研究所朱錦研究員深入研究了聚乳酸的改性與應(yīng)用。

 

      改性塑料發(fā)展現(xiàn)狀

 

      1. 改性填充
 

      填充母料是以降低生產(chǎn)成本為主要目的，大都采用價(jià)格低廉、來(lái)源廣泛的無(wú)機(jī)粉體或工業(yè)廢物做為填充材料，并加入適量的助劑和合成樹(shù)脂生產(chǎn)而成。

      重質(zhì)碳酸鈣填充母料是塑料工業(yè)中應(yīng)用較廣泛的填充改性材料，生產(chǎn)廠家遍及全國(guó)各地，年產(chǎn)量超過(guò)500萬(wàn)噸。

      2. 改性母料
 

      改性母料是在填充母料基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新的改性材料。在樹(shù)脂中加入玻璃纖維、滑石粉、云母、硅灰石、硫酸鋇、高嶺土等無(wú)機(jī)材料，或在加工中添加具有特殊性能的合成樹(shù)脂或助劑，如：抗老化劑、抗氧劑、阻燃劑等助劑或POE、EVA等，這些復(fù)合材料在應(yīng)用中發(fā)揮不同材料的功能特性。如汽車(chē)保險(xiǎn)杠、儀表盤(pán)、汽車(chē)內(nèi)裝飾件等，采用PP 滑石粉，具有提高沖擊強(qiáng)度、改善彎曲模量、降低收縮率、降低車(chē)輛撞擊造成的剛性損失等優(yōu)點(diǎn)。

      3. 功能改性
 

      塑料中加入石墨烯、硅酮粉、稀土、氫氧化鎂、金屬微細(xì)粉（銀、銅、鋅等）等各種不同材料，通過(guò)改性技術(shù)使產(chǎn)品指標(biāo)提升，阻燃性、耐老化、耐高低溫等物理性能得到改善，還可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電、抗菌、絕緣、增強(qiáng)等特殊性能，已在主要耐用塑料產(chǎn)品市場(chǎng)上占有一席之地。

      
      4. 多元復(fù)合改性
 

      多元復(fù)合改性主要通過(guò)將塑料“合金化”方法，將塑料與一種或多種無(wú)機(jī)材料、高分子材料、化學(xué)助劑等，通過(guò)共混、接枝、嵌段等形式組合在一起，使各組分的性能相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，構(gòu)成一種兼具多種優(yōu)良性能的塑料材料，從而達(dá)到提高性能和多功能化的目的。這些材料“合金”在高科技工業(yè)中使用后，具有品質(zhì)輕、強(qiáng)度高、性能優(yōu)等特點(diǎn)，成為航空、航天、汽車(chē)、鐵路、機(jī)械零部件、醫(yī)用材料等方面的新型功能材料。

      5. 特殊改性
 

      在特種塑料中加入不同的功能材料或助劑，使價(jià)格昂貴的特種塑料既保持原有的特性，又具有特殊的功能，適應(yīng)多種產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用。
 

      如聚苯硫醚（PPS）、聚酰亞胺（PI）、聚醚醚酮（PEEK）、聚砜（PSF）和液晶聚合物（LCP）等高性能樹(shù)脂，加入碳纖維、石墨烯、液晶高分子、稀土等不同材料，具有電性能好、耐高溫、尺寸穩(wěn)定和特殊的阻燃性、耐放射性、耐化學(xué)性及機(jī)械性能，這些改性后的新材料在電子電器、汽車(chē)、家電、航空、石油化工以及火箭、宇航等尖端科技領(lǐng)域具有越來(lái)越重要的應(yīng)用領(lǐng)域。
 

 

      改性塑料發(fā)展趨勢(shì)

 

      1. 無(wú)機(jī)材料納米化
 

      無(wú)機(jī)材料在塑料中得到廣泛應(yīng)用，無(wú)機(jī)材料的功能隨著粒度的超細(xì)化而逐漸凸現(xiàn)，利用無(wú)機(jī)納米粉體改性后的塑料具有很多獨(dú)特性能，給塑料工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。無(wú)機(jī)納米粒子可以賦予塑料新的功能，改善塑料的耐老化性、阻燃效果，提高熱變化溫度、耐磨耗性能等。
 

      如用5%的有機(jī)蒙脫土改性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度降低材料的氣體透過(guò)率，比純PET的氧透過(guò)率小100倍。塑料中的無(wú)機(jī)納米粒子加入量較小，一般為3%~5%，復(fù)合材料的密度與原來(lái)樹(shù)脂相比幾乎不變或增加很小，也沒(méi)有因填料過(guò)多導(dǎo)致其他性能下降的弊端。

      2. 化學(xué)助劑高效化
 

      開(kāi)發(fā)新型高效助劑成為改性塑料的重要發(fā)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(wěn)定劑、增塑劑、紫外吸收劑、成核劑、抗靜電劑、分散劑和阻燃劑等外，增韌、阻燃、增效、合金相容（介面相容）等高效、多效功能助劑對(duì)改性塑料也是非常關(guān)鍵的。
 

      通常一些助劑的種類(lèi)和品質(zhì)對(duì)改性塑料的某些性能和成本起著關(guān)鍵作用，尤其在新的增韌劑、阻燃增效劑、合金相容劑對(duì)實(shí)現(xiàn)工程塑料高性能化及特種工程塑料低成本化等方面意義重大。
 

      3. 改性塑料環(huán)?；?nbsp;
 

      隨著人們的環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)、環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格，塑料的可再生利用、環(huán)境可消納性、可生物降解、無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)污染等保護(hù)環(huán)境的理念已融入改性塑料的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中，要注重能源資源的節(jié)約和合理利用，研制開(kāi)發(fā)無(wú)污染、全降解、可循環(huán)再生利用的綠色環(huán)保型改性塑料產(chǎn)品成為新熱點(diǎn)。
 

      改性塑料是不同行業(yè)的融容聯(lián)姻，應(yīng)關(guān)注和重視生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)與提高，注重多元復(fù)合材料、多種工藝技術(shù)的理論與實(shí)踐研究推廣。特別是在綠色生物助劑的研究生產(chǎn)應(yīng)用、特殊功能材料批量生產(chǎn)（如碳纖維、液晶高分子、石墨烯等）、無(wú)機(jī)礦物粉體的選擇、納米級(jí)材料分散應(yīng)用及表面改性處理等方面的工藝技術(shù)，應(yīng)引起行業(yè)、企業(yè)、專(zhuān)家的高度關(guān)注，為中國(guó)塑料工業(yè)綠色環(huán)保低碳發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
 

      中國(guó)改性塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速、競(jìng)爭(zhēng)激烈，在技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品應(yīng)用研究方面尚存在著不可忽視的缺板，應(yīng)加強(qiáng)與國(guó)外同行業(yè)的技術(shù)交流，加大與國(guó)際名企的合作，加快改性塑料向高精尖方面發(fā)展。
 

      國(guó)外塑料制品重視產(chǎn)品耐久性、功能性、回收性，而中國(guó)塑料制品將成本與價(jià)格作為首要條件，不但影響了應(yīng)用效果，還給自然環(huán)境帶來(lái)難以解決的困難，特別是在農(nóng)用塑料、包裝薄膜等方面尤為突出，已引起政府與行業(yè)的高度關(guān)注。