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改性塑料在新能源汽車輕量化上的需求與應用

編輯:廈門科元塑膠有限公司  時間:2018-02-01

改性塑料在阻燃性、強度、抗沖擊性、韌性等方面的性能都優于通用塑料,下游應用領域廣泛,主要應用于家電、汽車、建筑、辦公設備、機械等領域,其中家電、汽車是其最大的兩個應用領域,2015年國內改性塑料消費量已經接近1000萬噸,隨著科技進步和產業升級其下游應用還在不斷拓展。

  1、改性塑料的分類

  改性塑料是指通過加入合適的改性劑,經過共混、填充、增強、共聚、交聯等物理、化學方法對通用塑料和工程塑料進行改性,以提高其韌性、強度、拉伸性、抗沖擊性、阻燃性等性能而得到的樹脂/塑料。

  因此改性塑料產業鏈的上游是PE、PP、PVC等合成樹脂,通過物理或者化學方法進行改性得到改性塑料樹脂,再經過擠出、注塑、壓延等工藝得到改性塑料制品,由于其性能優異,改性塑料制品廣泛應用于家電、汽車、建筑等行業。

  根據改性后的功能,改性塑料包括阻燃樹脂類、增強增韌樹脂類、塑料合金類、功能色母類等種類,各個種類按著不同的材質又可以細分下去,并且由于各自的性能差異,應用領域也各有不同。

  2、改性技術

  改性技術包括共混、填充、增強等物理方法和共聚、交聯等化學方法,物理方法是目前最重要的改性方法,共混、填充等需要選用合適的改性劑、填料才能達到特定的改性目的。

  (1)改性劑

  改性劑或者也叫助劑可以分為加工助劑和功能助劑。

  加工助劑是用于改善塑料的加工流變性以及成型性能的助劑,主要包括:潤滑劑——改善基材的流動性;熱穩定劑、抗氧化劑——改善基材的熱穩定性;分散劑——改善基材的分散性;相容劑、偶聯劑——改善基材的兼容性;架橋劑、增粘劑——改善基材的熔融強度。

  功能助劑主要用于改善基材的物理、化學特性,包括:填充劑、晶核劑——改善基材的剛性、強度;抗沖改性劑——改善基材的沖擊性;阻燃劑——改善基材的阻燃性,改性后的材料在受到火源攻擊時,能有效的阻止、延緩或終止火焰的傳播;安定劑——改善基材的耐候性;導電涂料填料、抗靜電劑——改善基材的導電性,抗靜電劑可減輕塑料在加工和使用過程中的靜電積累,降低材料表面電阻率;可塑劑——改善基材的軟硬度;發泡劑——改變基材的密度;色料——改變基材的透明性、顏色。

  (2)改性方法

  對樹脂進行改性的方法可以分為物理方法和化學方法,包括填充、共混、增強、共聚、交聯等等,目前主流的改性技術是以填充、共混、增強等為主的物理改性技術。

  填充是將礦物、改性劑等填充物與塑料共混,使塑料的收縮率、硬度、強度等性能得到改善;共混是摻入一種或多種其他樹脂、改性劑或礦物質,以改善原有性能;增強是將玻璃纖維等與塑料共混以增強塑料的機械強度。

  用于填充、共混、增強的改性配方一旦確定,對下游的生產設備的具體操作要求不高。這一技術特點決定了改性塑料生產的關鍵工序在于改性配方的設計,從目前的情況來看,通用型大品種改性塑料的原始配方基本處于市場公開的狀態,而高性能專業型改性塑料的配方則掌握在各細分領域內的領先企業手中。

  3、應用領域

  改性塑料在阻燃性、強度、抗沖擊性、韌性等方面的性能都優于通用塑料,下游應用領域廣泛,主要應用于家電、汽車、建筑、辦公設備、機械等領域,其中家電、汽車是其最大的兩個應用領域,2015年國內改性塑料消費量已經接近1000萬噸,隨著科技進步和產業升級其下游應用還在不斷拓展。

  汽車行業已經成為改性塑料需求增速最快的領域。據市場咨詢機構Marketsand Markets預計,2018年全球車用塑料市值有望由2012年的216.16億美元增至461.12億美元,消費量預計將由2012年的710萬噸增至2018年的1130萬噸,2013~2018年期間需求復合年增長率將達13.4%(中國知網:《2018年全球車用塑料市值將突破460億美元》、《2018年全球車用塑料需求將達1130萬t》)。這主要歸因于:一是全球汽車產量增速穩定;二是汽車輕量化使得單車改性塑料用量增大。

  國內車用改性塑料增長速度遠遠高于全球平均。國內汽車產量增速在過去多年中都遠遠高于全球汽車產量增速,國內單車塑料用量要遠遠低于歐美等發達國家,發展空間巨大,特別是中國已經是全球最大的新能源汽車市場,新能源汽車更加需要輕量化技術的支持,因此國內車用改性塑料需求增速將高于全球平均水平,成為改性塑料下游增長最快的領域,據亞化咨詢預計,未來5年內國內汽車改性塑料行業年復合增長率將超過26%。

  (文章來源:矽亞投資)


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