改性塑料的用途(塑料改性技术的应用都有哪些方面？)

Posted 2023-05-27

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改性塑料的用途(塑料改性技术的应用都有哪些方面？)

塑料改性技术的应用范围很广，为了降低塑料制品的成本、改善性能、提高功能，都离不开塑料改性技术。几乎所有塑料的性能都可以通过改性方法得到改善，如塑料的外观、透明性、密度、精度、加工性、力学性能、化学性能、电磁性能、耐腐蚀性能、耐老化性、耐磨性、硬度、热性能、阻燃性、阻隔性等方面。

化学改性最成功的产品是人们熟知的 ABS，即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。物理改性方法中，运用增强改性技术所获得的产品已形成一个新的材料范畴，即增强复合材料。由于填充、共混等物理改性方法简单、适用性强，因此这种改性方法在我国应用较多。

农用塑料薄膜

人们从农业生产中认识到，采用塑料制品进行农作物的覆盖栽培和农田灌溉是提高农作物产量的有效途径之一。我国的农用塑料是从作物的农地膜覆盖栽培发展起来的。目前，我国的农地膜不仅在产量和覆盖面积上居世界第一，而且在质量上也有较大提高，所用薄膜已从普通透明膜发展为多品种、多功能膜，如运用填充改性生产保温功能膜的保温作用十分显著。

正如人们所知，农用塑料薄膜的作用就是为作物提供良好的保温环境，而夜间由于室外温度较低对农作物的生长特别不利，为了提高夜间膜内温度，就要防止白天吸收的热量在夜间自土壤以远红外线（11 ～ 13μm）的方式透过薄膜散发出去。

由红外光谱图分析可知，SiO2等无机物对此波段的远红外线具有很好的吸收性。因此，人们常常选用价格便宜、易加工的高岭土、云母等填料加入膜中，生产出保温农膜，从而在夜间可使塑料大棚内温度提高 1 ～ 2℃ 。

而可降解地膜的开发是填充改性技术应用的又一实例。地膜的推广应用，在为农业生产带来极大效益的同时，却因塑料薄膜长期残存于土壤中而可能产生的白色污染引起了人们极大的担心。

包装用塑料制品

20 世纪 70 年代出现的线性低密度聚乙烯（LLDPE），由于其分子结构的特点而具有优良的拉伸、抗撕裂等力学性能，然而其熔体黏度相当高，给加工带来了较大的困难。在不改变设备的条件下，运用共混改性技术将质量分数为 10% ～ 50% 的 LLDPE 与 LDPE 掺混，在不增大设备转矩的情况下，可生产出比LDPE力学性能高的包装薄膜。

又如，为制造垃圾袋，含 CaCO3 高达 30% 的 HDPE 薄膜已成功使用。

日用塑料制品

日用塑料制品中被大量应用的是鞋、箱包、家具等。值得一提的是运用高科技生产出的形形色色的人造革，具有优异的柔软性和透气性，其性能、花色可与真皮媲美，不但满足了鞋、箱包制品的要求，并反过来促进了上述市场的发展。

在PVC人造革生产中，常以 CaCO3 作为填充剂，加入量可高达50% 。除 CaCO3 外，还可用高岭土、粉煤灰、玻璃微珠等作填料。填料的加入，不仅可降低成本，还可提高 PVC 人造革的硬度，调节表面光泽。

建筑塑料制品

建筑用塑料上下水管、煤气管和塑料门窗及各种建筑塑料装饰材料如今已为人们普遍接受，其潜在市场十分巨大。建筑塑料制品多为 PVC，为提高塑料门窗制品的耐冲击性及耐老化性，通常在配方中加入 6% 的改性剂（甲基丙烯酸醋-丁二烯-苯乙烯）共聚物（MBS）、氯化聚乙烯（CPE）等以及 4% 的 TiO2 。

使用 TiO2 一方面作为颜料，另一方面可增强其耐紫外线的性能，延长使用寿命。在 PVC 管材生产中加入 5% 左右的 CaCO3 ，可获得较好的力学性能。

工业配套用塑料制品

在家用电器、电子产品、汽车、邮电通信、机械、交通等工业配套产品中，由于塑料在这些领域中最能体现密度小、耐摩擦、耐腐蚀、绝缘、绝热等优异性能，因而被广泛采用。

改性技术不仅将通用塑料性能提高到工业用塑料的要求，而且还可克服工程塑料的某些弱点，满足苛刻的使用要求。事实上，工业用塑料制品是塑料改性的最大领域之一。PE 及 PP 改性塑料广泛用于工业配套制品。改性 PE 用于通信电缆和光缆材料是近年来很有成效的实例。

我们知道通信电缆和光缆材料无论对材料性能本身还是对加工性能都有很高的要求，因此国外这类材料都以专用料的形式出售，而我国尚无专用料，都是以共混改性技术生产通信电缆绝缘料、护套料和光缆护套料等。

它们是在选定基础树脂和改性树脂后选择必要的添加剂和加工助剂经共混熔融挤出制得的。所得 HDPE 通信电缆绝缘料、LLDPE 通信电缆护套料、MDPE 通信电缆绝缘料、LDPE 通信电缆绝缘料、LDPE 通信电缆护套料完全可满足电缆材料所需介电性、耐低温、抗氧化、耐热性等性能要求，HDPE 光缆护套料可满足光缆材料所要求的耐磨性和耐环境应力开裂性。

在电缆挤出生产中既可适应 1200m/ min 的中低速挤出，又可适应 2400m/ min 的高速挤出。PP 是重要的通用塑料之一，具有密度小、无毒、耐腐蚀等优点，用量仅次于 PVC、PE。

但其低温脆性和收缩率大等缺点限制了其作为工业配套制品的使用，故常采用改性技术提高其各种性能，特别是提高它的韧性。PP 的改性主要有共聚改性及共混改性，改性后的 PP 可用作轻型车及小轿车的保险杠、家用电器外壳、汽车风扇等。

对保险杠的要求主要是具有良好的韧性及耐低温性，可用三元乙丙橡胶（EPDM）、聚烯烃弹性体（POE）对 PP 增韧改性。在 PP-POE-滑石粉增韧体系中，POE 含量为 10% 时冲击强度可达 300J/ m；POE 含量为 15% ～ 25% 时冲击强度达 550J/ m ，满足了作为保险杠的要求。

滑石粉的加入会降低体系的冲击性能，但其拉伸强度、拉伸弹性模量及热变形温度得到较大提高。改性技术不仅适用于通用塑料，也适用于那些具有特殊性能的工程塑料，而且对不断完善材料的性能也不失为一个好方法。

我们知道，聚四氟乙烯（ PTFE）具有耐强酸碱腐蚀、耐摩擦及耐环境应力开裂等优异性能，但是其蠕变大，尺寸不稳定，磨耗大，加之熔体黏度大，故无法用常规的挤出、注射法加工。

通过加入液晶高分子（LCP）、石墨进行改性，如加入10%（质量分数）LCP 的PTFE-LCP合金，与纯PTFE相比，其耐磨性提高近100倍，该材料可用作耐磨零部件。

此外，将 LCP 加入超高相对分子质量聚乙烯（UHMMPE）、HDPE 中可大大降低熔体黏度，因而可用挤出工艺生产 UHMMPE 管材。

文章来源：新材料研习社