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国内ABS的改性技术进展

　　一、ABS共混改性技术

ABS树脂是本世纪40年代发展起来的热塑性工程塑料，是丙烯腈(A)，丁二烯(B)和苯乙烯(S)三种单体的接枝共聚物，根据制造方法的不同有B型和G型两种树脂，它保持了聚苯乙烯(PS)的光泽和加工流动性，并具有橡胶的耐冲击性，丙烯腈的引入又增加了刚性和耐药品性，可以说它具有十分优异的综合性能。因而在机械、电气、纺织、化学工业及日用商品等方面得到了广泛应用。

 

由于ABS树脂含有侧苯基、氰基和不饱和双键，它与许多聚合物都有比较好的相容性，这为ABS的共混改性创造了有利条件。通过共混，可提高ABS的冲击强度、耐热性、耐化学腐蚀性，赋予阻燃性和抗静电性，或降低成本。

 

　　1、ABS与PVC的共混

ABS是一种易燃材料，其氧指数（OI）为19.0左右，用ABS制造的电子、电器配件，壳体的燃烧引起的火灾时有发生。早在70年代，美国的UL（Underwhter Laboraton），加拿大及澳大利亚的AS-3195等都对电器外壳提出了阻燃要求。国内电器配件外壳的阻燃问题也逐渐得到了重视。获得阻燃ABS最常用的方法是在ABS中添加无机阻燃剂。但无机阻燃剂会严重降低ABS的力学性能，影响使用。而在ABS中添加适量的滞燃型聚合物PVC不仅可以降低无机阻燃剂的用量，也可以改善复合体系的力学性能。实践证明，ABS/PVC共混物不仅阻燃性能和抗冲击性能优异，而且拉伸性能、弯曲性能、粘接性能、耐化学腐蚀性和抗撕裂性能也比AM有所提高，其性能/成本指标是其它树脂无法比拟的。作为ABS系列最主要的共混品种，其注射成型及挤出成型制品已广泛应用于建筑、汽车、电子、电器和医疗器械等领域。

 

从ABS与PVC的相容性来看。ABS中存在两相结构，苯乙烯/丙烯腈共聚物（SM）作为连续相，即树脂相；聚丁二烯作为分散相，即橡胶相。PVC与SM的树脂相相容性较好，而与橡胶相不相容，ABS/PVC共混物属“半相容”体系。因而在该体系中，PVC与ABS的界面状况是影响最佳相容性的重要因素。PVC与ABS界面状况又受到SAN中丙烯腈含量的影响。据报道，SM中的AN含量在12%～26%（质量比）时可与PVC达到良好混合，超过这一范围，则混合效果不理想。一般认为ABS/PVC体系具有“海岛”结构，PVC与SM一起构成连续相，而共混过程中ABS中的橡胶粒子作为分散相，其粒径基本没有变化。当材料受到外力冲击时，橡胶粒子成为应力集中点，使材料诱发银纹，同时橡胶粒子又可歧化，终止银纹或诱发新的银纹，从而提高了材料的抗冲性能。

 

再从ABS与PVC各自组成情况来看。SM树脂是一类复杂的聚合物共混体系，而且ABS生产中使用的原料种类，工艺条件，生产方法的多样化，使SM树脂的实际组成千差万别，变动极大。对ABS/PVC共混体系而言，在SM三组分中，丙烯腈含量降低能提高流动性和强度，降低热变形温度和相对断裂伸长率，丁二烯含量的降低则能提高硬度和强度，但冲击韧性和耐低温性能也减弱；苯乙烯含量降低则有利于提高热变形温度，相对断裂伸长率和冲击韧性，但同时也降低其加工性能。PVC树脂的用量增加可使共混体系的拉伸强度、弯曲强度、伸长率增加，但体系的热稳定性下降。同时PVC树脂的分子量分布宽，有利于提高熔体的剪切敏感性，改善加工性能，但又使冲击性能下降。选用不同牌号的SM与PVC共混可能得出不同的结果。以冲击强度为例，共混物出现极大值可能在PVC含量为15%～30%的范围内或在PVC含量40%～50%的范围内，或在PVC含量为70%左右时。

 

因此，共混体系与组分的关系有两个特点：其一，在一定区域内共混体系性能会出现极大值；其二，极值随ABS、PVC类型不同，出现位置亦不同。ABS/PVC共混体系的流动性较AM差，且PVC的热稳定性不好，在加工过程中，受热、受剪切力易发生降解，故在共混体系中应加入适量的热稳定剂和润滑剂。常用的热稳定体系为金属皂类和铅盐稳定体系，润滑体系采用石蜡。实验证明采用金属皂与铅盐混合稳定体系，Ba、Cd皂盐配比为3:1左右，热稳定效果和制品颜色较佳，石蜡与金属皂热稳定体系配合使用的润滑作用远比铅盐系稳定剂配合作用好。同时适当采用低分子量PVC树脂可使共混体系稳定性能明显提高。因为随PVC分子量减小，分子间作用力减弱，熔融粘度下降，从而降低分子间摩擦热，降低摩擦热效应，使体系热稳定性提高，PVC可将AM的氧指数提高到28.5，但若对阻燃性能要求较高时，还需添加阻燃剂。普通采用的是Sb2O3和卤素阻燃剂。阻燃剂对ABS/PVC体系的冲击强度不利。单独使用Sb2O3可以起到最大阻燃效果，但体系冲击强度下降太大，应少加为宜，而卤素阻燃剂与锑类阻燃剂存在协同效应，可大大降低树分解反应速率，达到阻燃效果，且对体系加工性能影响不大。因此ABS/PVC体系中应用复合阻燃剂是较好的选择。

 

如前所述，ABS/PVC是半相容体系，而且体系粘度较大，共混物两相间界面张力大，造成两相间界面粘合力低且接触面积小，又由于PVC的熔体粘度高，橡胶相不易达到改性所要求的分散程度，因此，有必要在ABS/PVC共混体系中加入第三组分，以降低界面张力，增大界面面积，从而提高两相之间粘合力。第三组分要求对ABS(δ＝10)和PVC（δ＝9.7）均有较好的相容性，可作为共混体系的增容剂。

 

常见的此类增容剂有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(δ＝9.5)、丙烯酸酯类聚合物(ACR)、氯化聚乙烯(CPE)(δ＝9.7)、α- ** 乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物(α-SAN)等。对PMMA而言，它可以提高共混体系的冲击强度，拉伸强度及断裂伸长率，而弯曲强度则变化不大。特别值得注意的是，添加了PMMA后，共混体系的表现粘度在其注射成型温度范围内，较未添加PMMA小，提高了共混体系的流动性，利于成型加工。此外，添加PMMA后，共混物制品的表面光洁度有了较大的提高，添加量以1份左右为宜。对PMMA而言，在共混体系添加ACR能较好地改善共混体系的综合性能和加工性。在注射成型过程中，ACR能消除PVC易出现的螺旋状流纹，使制品表面光洁度得到较大的提高，其用量以1份左右为宜。对CPE而言，由于其分子量低，用量少，不足以产生足够大粘合力，其添加量应在5份以上。对α-SAN而言，它可使橡胶粒子均匀分散，并提高共混体系多相界面之间的粘合力，显著改善共混体系物理力学性能，降低生产成本，其用量在5份左右为宜。增容剂的用量一般在1～5份。因为增容剂填充在共混体系多相界面间，使多相界面大分子链段通过增容剂作用而相互渗透、扩散，当增容剂能充分“饱和”在多相界面时，即达最佳配比，再加增容剂，则冲击强度基本不变，而硬度、弯曲强度下降。此外，氢化丁腈橡胶、苯乙烯/丙烯酸配共聚物亦可作为第三组分，提高共混体系的耐热性，改善其加工成型性，有效防止PVC老化分解。若加入甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丁二烯、苯乙烯共聚物，制得的共聚物，冲击强度高，加工成型性好，综合性能优良。若加入聚四氟乙烯和SAN则可改进材料的加工性能和阻燃剂的分散性能。

 

　　2、ABS与聚碳酸酯（PC）共混

PC与ABS树脂的溶解度参数之差(Δδ)为0.84(J/cm3)1/2，PC与PB的Δδ约为7.45(J/cm3)1/2。可以推测，PC与SAN树脂的相容性比较好，而与橡胶相的相容性比较差。研究也表明，ABS/PC共混体系中各原料组分的玻璃化转变温度(Tg)都有一定程度的下降，且两者有相互靠近的趋势，故选择适当的ABS进行共混，共混物可能只有一个Tg。因此，ABS/PC共混物大体上是两相体系，一个是相容的PC/SAN相，另一个为橡胶相。两相之间的粘合力较强，共混体系具有比较好的工艺相容性。通过性能测试发现，ABS的收缩率为0.5%，而PC的收缩率为0.7%，两者非常接近，因此共混物在加工过程中不会由于热胀冷缩不均而增加内应力。所以，共混物可能有效地吸取ABS与PC的优点，表现出良好的冲击强度、挠曲性、刚性、耐热性和较宽的加工温度范围，尤其能明显改善ABS的耐化学品性和低温韧性。由于综合性能优越，ABS/PC共混物适于制作汽车、卫生及船用设备的零部件，电器连接件，防护用品和泵的叶轮等。

 

原料的性质、配比和共混条件等因素对共混体系的结构、性能有重要的影响。ABS中丁二烯含量高，ABS/PC共混体系相分离严重，反之，则可以得到分散较均匀的共混物。当ABS/PC=25/75时，ABS为分散相，PC为连续相。ABS在PC中的分散状态为纤维状和不连续的层状，且主要为纤维状结构，并沿注射方向取向；当ABS/PC=50/50时，ABS与PC主要为不连续的层状结构（使用Brabender塑化仪共混时，可以形成双连续相），这些层也基本沿注射方向排列；当ABS/PC=75/25时，ABS为连续相，PC为分散相，PC在ABS基体上呈粒状分布，并沿注射方向拉长。在样条边缘注射方向上，分散相也会呈现珠线结构。ABS与PC配比近似时，若混炼时间短，由于PC的粘度高于ABS，PC容易形成分散相。

 

共混物的密度、拉伸屈服强度、拉伸撕裂强度、弯曲强度、弯曲弹性模量、剪切强度、压缩强度、球压痕硬度、热变形温度、维卡软化点与共混物中的ABS含量呈现良好的线性关系，符合共混组分的叠加效应。但冲击性能变化较为复杂。当ABS含量小于50%时，随ABS含量的增加，体系中橡胶粒子增多，一方面，有利于银纹产生，吸收冲击能；另一方面，也有利于银纹终止。SAN混入PC中提高了连续相的极性，有利于PC连续相中剪切带的产生，随ABS含量增加，银纹、剪切带吸收能量不断增加，银纹又可及时被终止，并诱发新的剪切带。这样，银纹和剪切带相互诱发、歧化和终止的协同效应，使缺口冲击强度随ABS含量的增加而急剧上升，在ABS含量50%时达到最大值。继续增加ABS含量，银纹相应有所增加，但由于PC极性低于SAN，有利于在ABS连续相中产生剪切带，银纹、剪切带的协同效应有所削弱，缺口冲击强度随ABS含量的增加而减小，但还是高于纯ABS。共混物的伸长率、无缺口冲击强度与缺口冲击强度显示出一致性。

 

为了提高ABS/PC共混体系的相容性，经常加入相容剂。相容剂的加入可以明显改善界面的粘合力，因此可提高冲击性能，而对拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量的影响不大，同时使体系的断裂伸长率有较大程度的降低。添加刚性粒子对共混体系也会起到增韧效果。

 

提高ABS分子量或丙烯腈含量，降低橡胶含量，有助于改善共混物的耐热性，加入苯并噻唑等化合物或聚酰亚胺也可改善耐热性和热稳定性。使用橡胶含量较低的ABS，共混物的弯曲强度出现协同增强效应，硬度和拉伸强度也有所提高。

 

与ABS相比，ABS/PC共混物的加工流动性较低，PC含量越高，流动性能越低。因此，在混炼或加工过程中常加入环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、烯烃/丙烯酰胺共聚物、甲基丙烯酸甲酯(MMA)/苯乙烯共聚物等加工改性剂。此外，还有在共混物中加入丁基橡胶提高共混物的低温冲击性；加入苯乙烯/MMA/马来酸酐共聚物提高其冲击强度、热变形温度；加入α- ** 乙烯/丙烯腈/丙烯酸乙酯三元共聚物，提高其热分解稳定性；加入聚乙烯或改性聚乙烯改进其耐沸水性、加工流动性和降低成本。

 

ABS/PC共混物的发展方向是，提高加工流动性，实现吹塑成型，改善制品刚性和开发低光泽品种等。

 

　　3、ABS与热塑性聚氨酯(TPU)的共混

TPU是多嵌段共聚物，硬段由二异氰酸酯与扩链剂反应生成，它可提供有效的交联功能；嵌段由二异氰酸酯与聚乙二醇反应生成，它提供可拉伸性和低温柔韧性，因此，TPU具有硫化橡胶的理想性质。ABS与TPU的相容性非常好，其共混物具有双连续相。TPU含量的变化对其性能有决定性的影响。当TPU的含量在20%～50%时，有良好的综合性能，兼具ABS的刚性、加工性，TPU的耐磨性、低温性、韧性、耐冲击性和耐化学药品性，尤其对冲击强度和耐磨性有明显改进。

 

　　4、AB5与亲水性聚合物的共混

ABS树脂与亲水性聚合物或亲水性聚合物母料的共混物，不仅具有良好的永久抗静电性能，而且易于着色，适宜制成集成电路片装盒、IC支座，复印机和传真机外壳等。

 

亲水性聚合物以层状分散，并富集于共混物制品的表层，是实现永久抗静电性能的重要条件。常用的亲水性树脂多为环氧乙烷（PEO）或PEO的共聚物，如PEO/尼龙（PA）或聚酯酰胺共聚物、PEO/环氧氯丙烷共聚物以及PEO/环氧丙烷共聚物等。两相熔体的粘度比、稳定的共混剪切速率以及增容剂的选用等都是影响层状分散结构形成与稳定性的重要因素。

 

　　5、ABS与其它聚合物的共混

ABS与PMMA的相容性好，如适当调节ABS中丙烯腈含量，相容性更佳。该共混物表面硬度大（可达ABS的2倍），刚性高，外观好，加工性能优良，耐划痕性和抗冲击性能理想。适当调整ABS的橡胶粒径，还可得到透明材料。由于该共混物的生产费用低于PMMA，可代替PC、PMMA用于自动化办公设备和汽车用品，但其耐热性有待提高。

 

在目前广泛应用的工程材料中，ABS与PA的共混物是具有最高冲击强度的材料之一。ABS与PA的共混材料是一种非结晶与结晶聚合物的共混物，改进了高温下ABS的化学稳定性，并具有耐翘曲性，良好的流动性和漂亮外观，但吸水性大，弹性模量下降。由于两相的相容性差，需在ABS中引入含羧基或酰胺基的乙烯类单体，或在共聚物体系中加入PA/苯乙烯接枝共聚物等增容剂。

 

ABS树脂与聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）共混，是使ABS树脂高性能化的一个环节。这种共混物中ABS树脂的非结晶性与PBT的结晶性使其具有优良的成型性、尺寸稳定性、耐药品性、耐油性和耐热性。

 

ABS与聚偏氟乙烯（PVDF）共混可提高ABS的耐药品性、耐磨性、耐污染性和超耐候性。与苯乙烯/丁二烯/苯乙烯（SBS）共聚物共混可改善ABS的流动性和耐低温性，当SBS为10%时，共混物脆点为-38℃，其它性能变化很小，其注射制品符合冰上体育器材的要求。与聚苯硫醚（PSO）或CPE共混，ABS的耐热性和阻燃性均可得到改善。与聚砜（PSF）或叔丁基苯乙烯-马来酸酐共聚物共混可提高热变形温度。PSF/ABS/烷基苯二苯基磷酸盐三元共混，可提高抗冲击性和耐热性。

 

　　二 玻纤增强ABS

玻璃纤维增强ABS复合材料是以ABS树脂为主体，在双螺杆挤出机中加入适量经过表面处理的玻璃纤维而制得一种新型热塑性塑料。它不仅保持了原有材料的力学性能，电学性能，热学性能和加工性能，而且还具有以下优点：有较高的弹性模量；材料的刚度有较大的提高；热变温度提高；使用的温度范围和应用领域扩大；线膨胀系数显著减少；成型收缩率显著降低，增强了制品尺寸稳定性。

 

玻璃纤维增强ABS是日本作为高性能，高附加值产品的重点开发项目。一般地说，经玻璃纤维增强后的ABS，其弯曲强度，拉伸强度可提高2～3倍，热变形温度比纯ABS提高10～15℃，成型收率减少1/4～1/2，耐候性也比纯ABS有所改善。北京化工学院进行了长玻璃纤维增强ABS的研究，他们加入20%的玻璃纤维同时加入一定量的ABS进行了改性研究。西安交通大学用无碱和中碱短玻璃纤维增强ABS，对力学性能和加工流动性能进行了对比研究，得出了玻璃纤维的长径比和含量对材料力学性能的影响，玻璃纤维的长径比对材料的加工流动性影响不大，中碱玻璃纤维较无碱玻璃纤维增强ABS流动性更好。

 

汽车用塑料改性专用料如何发展

从2005年初起，尼龙、ABS以及聚丙烯等原材料价格上涨的幅度非常大，产成品价格又受到汽车配套商的挤压，导致行业内大部分企业处于没有利润的状态，好一些的企业也只是微利。

 

由于国际原油价格高涨及国内己内酰胺反倾销，导致包括ABS、尼龙、聚丙烯等在内的原料都在涨价。由于原料价格占成本的80%，因此许多做改性的企业都不赚钱。改性厂的上游是大石化企业，改性企业无法左右其价格；而下游多是合资的汽车企业，都要求配件降价，改性厂的产品价格根本涨不起来。

 

目前的情况是国内发展得比较快，生产设备简单、行业迈入门槛低，竞争比较激烈，一直在打价格战，除非整个改性工程塑料行业内部来一个资源整合，企业联合起来，共同抵御这一风险。

 

现在汽车的召回制度也已出台，这对于一些正规改性企业来说，是一个利好消息。目前，在主机厂都要求企业通过TS16949认证，这是对整个汽车行业适用的一个标准，同时对相关行业从设计到产品出厂也提出了新的要求，必将会淘汰一些不规范的企业。有关人士表示，这是每个行业在市场经济中发展的必经阶段。经过这一轮的风波，改性工程塑料行业必将走上健康和可持续发展之路。

 

　　车用塑料制品市场蓄势待发

塑料及其复合材料是最重要的汽车轻质材料，它不仅可减轻零部件约40%的质量，而且还可以使采购成本降低40%左右，因此近年来在汽车中的用量迅速上升。目前汽车内饰件已基本实现塑料化，今后的重点发展方向是开发结构件，外装件用的增强塑料复合材料、高性能树脂材料与塑料，并增加汽车塑料材料的可回收性。

 

目前塑料在汽车中的应用范围正在由内装件向外装件、车身和结构件扩展，应用日益深化。除聚烯烃材料近来在汽车领域的应用量大增外，聚氨酯、增强复合材料等在汽车行业的运用也日益增加。聚氨酯产品自身耐磨性、均匀性好，被许多汽车材料工程开发商所重视。目前聚氨酯在汽车塑料中的用量为20%，车用泡材则达60%。在增强型复合材料中，汽车方面的需求量目前占增强塑料市场总消费量的31%。其中最重要的是纤维增强复合材料。目前，西欧纤维增强塑料的年用量已超过40万吨，其中约50%应用于汽车工业。我国纤维增强塑料人均年用量和世界平均水平相差3.57倍，和发达国家最高水平相差14.3倍。根据发达国家的经验，汽车业和建筑业将占去增强塑料消费市场的50%以上。了解世界的发展趋势，缩短和世界先进水平的差距，将有助于我国纤维增强塑料产业的发展。

 

目前国外发达地区车用塑料占塑料总消耗量的7%~11%，在我国的发展远远落后于发达国家。预计到2010年，我国汽车产量达724.57万辆，届时汽车用塑料将达到128.7万吨。在车用塑料居前7位的塑料材料品种与所占比例大致为：聚丙烯21%、聚氨酯19.6%、聚氯乙烯12.2%、热固性复合材料10.4%、ABS 8%、尼龙7.8%、聚乙烯6%。

 

据业内专家分析，预计到2010年需求量将达到23万吨，并将保持年均10%的增长率。作为聚烯烃原料的科研开发部门和生产厂家，应该抓住这个商机，增加聚烯烃原料的品种和牌号，开发可用作汽车功能件、结构件的品种，加快与国际接轨。

 

目前我国汽车用塑料原料主要依靠进口，国产汽车专用塑料牌号少，产品性能不能满足要求，大多需进口或采用改性塑料替代。另外，目前国内汽车塑料制品企业分散、规模偏小、技术含量较低、无统一标准，因此面对我国汽车塑料市场的大好形势，国内汽车塑料制品企业的整合势在必行。

 

　　塑料零部件何时引领汽车生产

与我国火热的汽车生产和消费市场相比，国内车用塑料零部件业的发展则显得不尽如人意。

 

据中国汽车零部件塑料发展中心副理事长张钟介绍，尽管国内的改性塑料厂商很多，但生产车用塑料原材料尤其是中高档材料与国外的差距较大，如果采用国产料还要经过长时间的论证。由于国内的牌号少，没有标准，参考数据陈旧，零部件生产企业只能采用国外公司的牌号和标准。另外，现在国内改性工程塑料的原材料主要依赖进口，国内的系列牌号就是一个很大的缺口，且国内的产品质量也不如国外的稳定，因此，国内生产整车价格在20万元~100万元的汽车厂商为了保证品牌和质量，大多不愿采用国产原料。

 

对于汽车塑料零部件来说，材料的标准是另一个令人头疼的问题。汽车用非金属材料的标准最早是由原化工部组织搞的，已跟不上时代的要求了。但现在国家再要搞一个统一的标准就变得很难了，因为国内引进的车型不一样，采用标准又各有不同之处，而要把所有的标准都揉和在一起。一个国家没有标准是不行的，但这制定这么一个标准又非常困难。这一点对于国内零部件企业来说也是一大障碍，迫使原料供应商中只能是根据每个汽车的不同标准生产多牌号的产品，以适合各个厂家的需求。

 

从中国汽车零部件业的加工手段来看，现在国内的模具加工水平并不很差；而在模具设计方面，国内模具设计的精度与经验上虽然没有德国的那么精确，但国内包括宁波、黄岩地区的模具企业已经具有一定的设计和制造水平，产品也有出口，而且价格便宜。另外，目前国内改性塑料厂商已经充分意识到加快新产品的开发的重要性。如龙口道恩、广州金发以及长春、哈尔滨的几家改性厂和上海杰事杰等企业都在积极地把产品开发得更为前沿，把技术贮备到能够领先于主机厂的开发。

 

目前引进车型的零部件企业在部分已经跟国内合资了，这些合资厂都在按国外的模式在运作，比如购买原材料时，都按照国外企业的配套体系去购买，供货的时候检验体系及质保体系也都按原来的方式。目前大型零部件厂企业都已经做到了这一点，而小型的零部件厂依然处于散乱的状态，亟须改进。

 

2005年国内汽车用塑料将达到455万吨，这本身是一个巨大的机遇，国内零部件企业和原材料厂家应主动拓展自己的生存空间。

 

要把零部件企业搞起来，首先要练内功，途径之一是把握好市场，要提高员工的素质并更新设备；其次要加强与国外的合资合作，这也是最有效的办法；另外，国内企业应利用各自的优势，争取走在主机厂前面，变被动为主动。也就是说，国内搞加工的企业要成为车用原材料的前沿，车用原材料厂商要成为零部件厂前沿，而零部件厂则要成为主机的前沿，对汽车配件性能的了解要比主机厂还清楚。只有这样才能形成一个规范有序、良性发展的产业链条，以保证汽车及相关工业快速健康地发展。

 

 改性塑料的技术进展与应用，是目前塑料行业一个很热门的话题，正如中塑协改性塑料专委会理事长赵安赤教授说的，改性塑料行业是我国飞速发展的塑料工业领域重要的方面军，也是在高分子材料加工与应用领域，学术上、技术上、产业上最为活跃，发展前景最为广阔的领域之一，为我国塑料工业持续快速的发展及至整个国民经济的发展做出了突出贡献！为此，我们特意制作了此专题，撷当前改性塑料在技术与应用方面的一些成果，献给读者。

 

塑料改性技术与改性塑料发展前景

改性塑料是涉及面广、科技含量高、能创造巨大经济效益的一个塑料产业领域，而塑料改性技术更是几乎深入到所有塑料制品的原材料与成型加工过程。

 

常见的塑料改性技术主要有：（1）增强技术，包括纤维增强、自增强、分子增强；（2）增韧技术；（3）填充改性；（4）共混与塑料合金技术；（5）阻燃技术；（6）纳米复合技术；（7）反应接枝改性；（8）耐老化；（9）功能化改性，包括导电、抗静电、导热和发光等；（10）热塑性弹性体技术。

 

　　改性塑料发展前景与趋势

（1）通用塑料工程塑料化：尽管工程塑料新品不断增加，在不断开拓应用领域，并由于生产装置的扩大，成本逐渐降低；但是，在改性设备、改性技术不断发展成熟的今天，通用热塑性树脂通过改性不断具有工程化特点，并已经抢占了部分传统工程塑料的应用市场。

 

（2）工程塑料高性能化：随着国内汽车、电气、电子、通讯和机械工业的蓬勃发展，改性工程塑料的需求将大幅上升，各种高强度耐热型工程塑料将得到广泛应用。

 

（3）特种工程塑料低成本化：像聚苯硫醚（PPS）、聚酰亚胺（PIM）、聚醚醚酮（PEEK）、聚砜（PSF）和液晶聚合物（LCP）等高性能工程塑料，由于具有电性能好、耐高温和尺寸稳定等特性，有的还具有很好的阻燃性、耐放射性、耐化学性和机械性能，因此在电子电器、汽车、仪机电表、家电、航空、涂料行业、石油化工以及火箭、宇航等尖端科技领域具有越来越重要的应用。

 

（4）纳米复合技术将给改性塑料带来新机：聚合物纳米复合材料的制造与应用是未来的一个重要课题。

 

（5）塑料改性要有环保意识：重复使用、保护环境的观念将融入改性高分子设计与制造过程中。

 

（6）开发新型高效助剂也是改性塑料的重要发展方向：改性塑料涉及的助剂除了塑料加工常用的助剂如热稳定剂、抗氧剂、紫外吸收剂、成核剂、抗静电剂、分散剂和阻燃剂等外，增韧剂、阻燃增效剂、合金相容剂（界面相容剂）等对改性塑料也是非常关键的。

 

聚丙烯改性技术的研究进展

五大通用塑料中，聚丙烯（PP）发展历史虽短，却是发展最快的一种。与其他通用塑料相比，PP具有较好的综合性能，例如：相对密度小，有较好的耐热性，维卡软化点高于HDPE和ABS，加工性能优良；机械性能如屈服强度，拉伸强度及弹性模量均较高，刚性和耐磨都较优异；具有较小的介电率，电绝缘性良好，耐应力龟裂及耐化学药品性能较佳等。但由于PP成型收缩率大，脆性高，缺口冲击强度低，特别是在低温时尤为严重，这大大限制了PP的推广和应用。为此，从上世纪70年代中期，国内外就对PP改性进行了大量的研究，特别是在提高PP的缺口冲击强度和低温韧性方面，目前已成为国内外研究的重点和热点。

 

　　1 橡胶增韧PP

橡胶或热塑性弹性体以弹性微粒状分散结构增韧塑料，已被证实是增韧效果较为明显的一种方法。由于PP具有较大的晶粒，故在加工时球晶界面容易出现裂纹，导致其脆性。通过掺入各种含有柔性高分子链的橡胶或弹性体，可大幅度提高PP的冲击强度，改善低温韧性。传统的PP增韧剂有三元乙丙橡胶（EPDM），二元乙丙橡胶（EPR），苯乙烯与丁二烯类热塑性弹性体（SBS），顺丁橡胶（BR），丁苯橡胶（SBR）等，其中以EPDM或EPR取效果最好。

 

　　1.1 PP/乙丙橡胶共混体系

PP与乙丙橡胶都含有丙基，溶度参数相近，根据相似相容原理，它们之间应具有较好的相容性。由于乙丙橡胶具有高弹性和良好的低温性能，因此与PP共混可改善PP的冲击性能和低温脆性。

 

李蕴能等研究了乙丙橡胶与PP共混物的性能，得出结论：在相同橡胶含量下，增韧共聚PP的效果远优于增韧均聚PP，且增韧效果与橡胶的种类有关。通常情况下，EPR的增韧效果优于EPDM。通过实验发现，当橡胶含量为30%时，增韧效果最好；不同结晶度的EPR对PP的增韧效果也不一样，结晶度越低，其增韧效果越好。

 

刘晓辉等对不同PP与EPDM共混物的力学性能进行了研究。结果表明：（1）随着体系中EPDM加入量的增多，材料的冲击强度明显上升，当EPDM含量为30%左右时，冲击强度出现极值；（2）冲击强度的提高和变化与EPDM在PP中的形态和分布有关；（3）EPDM的加入对共混晶体结构有影响，但晶体结构上的差异对力学性能不起作用。

 

若在PP与橡胶的体系中加入过氧化物和助剂，可使其形成动态硫化共混。达到理想共混效果，一是采用反应挤出技术，二是选择合适的过氧化物和助剂体系。由于动态硫化过程既有橡胶组分的交联，又有少量的橡胶被接枝到PP主链上，使其在PP基体中有较好的分散性，两聚合物界面也能达到较大的粘接强度。

 

石彪等采用二苯甲烷型双马来酰亚胺（BMI）作为助交联剂，过氧化二异丙苯（DCP）为交联引发剂，在开炼机上进行硫化实验，以探讨EPDM动态硫化增韧PP的力学性能。实验表明：当硫化体系为0y用MI=0.20:1，硫化温度为175～180℃，硫化时间为14min时，冲击强度最高，可达157kJ/m2。此时材料的拉伸强度为39.0MPa，断裂伸长率为451%，达到最高值，而永久变形率为13.6%（最低）。由此可见，经动态硫化处理的EPDM比单纯的EPDM的增韧效果好，可以有效地提高PP的韧性。

 

顾方明等研究了在PP/EPDM共混物中添加HDPE和多种加工助剂对材料性能的影响。结果表明：PP在过氧化物存在下可控降解是提高共混物流动性的有效手段，但抗冲击韧性显著下降。加入HDPE和加工润滑剂可适当调节共混物的流动性，而采用可控降解和动态交联结合的技术，可获得高韧性，高流动性增韧PP。

 

　　1.2 PP/顺丁橡胶共混体系

王力用简单共混和动态硫化共混两种工艺制取PP/BR共混物，分别测定了两种共混物在室温和低温下的冲击强度。结果表明，动态硫化法可减少PP球晶尺寸，增加PP球晶分布的均匀性，改善共混物的形态结构，增加两相的相容性，有效提高了共混物的低温冲击强度。

 

　　1.3 PP/硫化胶粉共混体系

采用硫化粉末橡胶对PP进行共混增韧改性，不但提高了PP共混材料的冲击性能，而且降低了成本。最近，陶国良等对硫化胶粉/PP共混物进行了研究，采用的工艺路线是：胶粉处理－原料配合－双辊混炼－粉碎－注射试样－性能测试，得出结论：（1）硫化胶粉能改善PP材料的抗冲击性能，且胶粉粒径越小改善效果越好，但会使共混体系的拉伸强度略有下降。胶粉含量为5%～15%时，共混体系的综合性能较好；（2）在硫化胶粉/PP体系中添加偶联剂，有利于提高共混物的力学性能和热变形温度；（3）硫化胶粉含量增加会使共混体系的流动性能下降，但胶粉粒径越小越有利于减少共混物的流动阻力。如果硫化胶粉/PP共混材料能得到推广应用，可为我国废旧轮胎和橡胶制品的回收利用和环境保护作出贡献。

 

　　1.4 PP/杜仲胶共混体系

杜仲胶的主要成分是反式-1,4-聚异戊二烯（TPI），是天然橡胶的同分异构体。由于TPI有较强的结晶性（Tm=70℃），常温下与塑料相似，为硬质材料，因而难以被人们认识和应用。我国率先发现TPI硫化为弹性体的硫化交联体系，而且其某些力学性能优于天然橡胶。彭少贤等发现，未交联硬质的TPI能利用通用的塑料机械进行破碎，挤出，造粒，与PP共混，动态硫化后，有较好增韧效果。TPI在PP中以塑料态加工，以橡胶态分散，能有效解决生产中橡胶与塑料共混难以加工的实际问题，作为塑料的增韧改性剂具有良好的前景。实验表明：（1）在TPI硫化体系中，随着交联剂用量上升，交联度也上升。当加入3份硫磺硫化的TPI时，实现了从塑料态向橡胶态的转变；（2）中等硫化度的TPI在PP中起到了橡胶粒子增韧的作用，将其加入PP约15%时，其冲击强度提高了2倍；（3）在PP/EPDM共混体系中加入6%的TPI，能将冲击强度提高30%（44.3kJ/m2）。

 

　　2 热塑性弹柱体增韧PP

SBS是由丁二烯、苯乙烯组成的具有三维层状结构的嵌段共聚物，该弹性体兼具硫化橡胶和热塑性塑料的性能。SBS与PP共混能显著提高PP高低温冲击强度。如金陵石化公司塑料厂采用高速混合-单螺杆挤出造粒共混工艺，进行了PP/SBS和PP/SBS/共混研究。结果证明：PP/SBS共混物的冲击强度随SBS用量的增加而增大，其他机械性能则随SBS用量的增加而降低；CaCO3的加入可提高刚性及其它机械性能，改善制品的成型收缩率。郦华兴等采用SBS作为相容剂，HDPE为补强相容剂，对PP进行改性。研究表明，PP/SBS没有PP/SBS/HDPE的效果好。原因是二元共混物中球晶的分散度和均匀性差，SBS在基体中的分散效果不佳；而在三元共混物中，由于HDPE的加入，使共混体系的界面相互渗透，促使SBS颗粒表面张力和破碎率降低，颗粒细化，分散更均匀，显著增加了SBS分散相的有效体积。同时，MDPE的加入使PP球晶细化，从而提高了PP/SBS/HDPE三元共混物的综合性能。结果还表明，当PP/SBS/HDPE以适量配比采用二价共混（即先作成母料）工艺时，共混物分散均匀，其冲击强度比纯PP提高了7.5倍，且具有良好的冲击韧性和成型加工性能。

 

　　3 茂金属聚烯烃弹性体增韧PP

　　3.1 PP/POE共混体系       

新型的可用于增韧的POE、POP是茂金属催化的乙烯-辛烯或乙烯-丁烯共聚物，这些弹性体的特点是相对分子质量分布窄，密度低，各项性能均衡，易于加工，可赋予制品韧性，高透明性和高流动性。与应用较广泛的EPDM相比，POE的内聚能低，无不饱和双键，耐候性更好，其表观切变粘度对温度的依赖性更接近PP，故相容性较好，加工温度范围较宽。由于POE既具有橡胶的弹性又具有塑料的刚性，与PP共混时更易得到较小的弹性体粒径和较窄的粒径分布，增韧PP的同时能保持较高的模量，拉伸强度及良好的加工流动性，因而增韧效果更好。

 

李蕴能等将POE作为增韧剂分别加入到共聚PP和均聚PP中，发现随着POE用量的增加，两种体系的冲击韧性和伸长率逐步升高，共聚PP体系变化更为明显。当增韧剂含量在20%时，材料呈现脆，韧性转变，即冲击强度由85J/m增至450J/m；当增韧剂为30%时，缺口强度高达66J/m。冯予星等也研究了POE对PP冲击韧性的影响，并指出，POE的加入使PP常温缺口冲击强度增加，当用量超过一定份数后，增韧效果显著。与PP与EPDM共混物相比，PP/POE共混物的冲击强度更高，即使POE用量很少，也能使PP的增韧效果显著。

 

　　3.2 PP/EOC共混体系

近年来，茂金属催化的聚烯烃弹性体已逐步商业化，其中典型代表是乙烯-辛烯共聚物（EOC）。它作为PP的抗冲击改性剂，具有传统弹性体无法比拟的优点。张玲等利用原位技术聚合的三种具有不同含量的EOC作为PP的增韧改性剂，考察了在相同加工条件和共混比例下，粘度比和界面相互作用对PP/EOC共混物的形态和性能的影响。结果表明：（1）EOC的加入使PP的拉伸，弯曲强度和模量均有所下降，材料的冲击性能显著提高；（2）随着EOC中辛烯含量的增加，PP/EOC的界面粘结能（Ga）增大，共混物的冲击强度由56.8J/m增至60.1J/m，是纯PP的9倍多。

 

　　3.3 PP/mPE弹性体共混体系

茂金属催化剂在聚烯烃工业的应用导致了大量新的聚烯烃材料的问世，这些材料的性能是用传统的聚合方法无法得到的。邱佳学等对mPE弹性体增韧改性PP进行了研究。PP的Tg高于室温，具有较高的刚性和拉伸强度，但伸长率很小，故低温冲击性能和断裂韧性差。而mPE弹性体具有非常低的Tg（最低接近-40℃），且伸长率很大，可改善PP的低温冲击性能和断裂韧性。同时mPE弹性体的熔融指数比PP大得多，与PP共混可改善PP的流动性。他们还研究了不同牌号mPE弹性体对PP的增韧改性效果的影响。在PP中加入mPE弹性体后，PP的伸长率得到不同程度的提高，低温冲击强度得到显著改善。美国陶氏化学公司生产的mPE弹性体EG8480能大幅度提高PP的伸长率，但共混物的冲击强度仅提高了l倍多，这与EG8480的Tg较高有关；E438842对PP有优良的增韧效果，共混物的低温缺口冲击强度是纯PP的20多倍，且共混物仍保持较高的拉伸强度。

 

邱佳学等还对茂金属聚乙烯增韧改性PP的力学性能进行了研究，认为：（1）mPE的增韧效果极大的取决于基体中mPE的含量，用量过高会引起共混物模量和强度的下降；（2）与传统的EPDM和SEBS（苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）相比，mPE对PP的增韧效果更佳，少量的mPE就可使PP获得高的低温冲击强度。

 

　　4 无机刚性粒子增韧PP

利用橡胶或弹性体虽可显著增加PP的韧性，但同时降低了共混物的模量，强度和热变形温度。因此，国外从上世纪80年代起，出现了以刚性粒子代替弹性体或橡胶增韧聚合物的研究。文献报道的无机粒子包括碳酸钙、滑石粉、高岭土、云母、硅灰石、硫酸钡等。

 

张云灿等采用PP/EPDM共混合过程中同时加入CaCO3的方法，研究了CaCO3的表面处理对PP/EPDM体系性能的影响。结果表明，当经偶联剂处理和未处理的CaCO3的粒径，粒径分布和含量相同，且体系中的EPDM为15%时，未经偶联剂处理的CaCO3增韧材料的缺口冲击强度（21.2J/m）较低，增韧效果不佳；当采用单一偶联对CaCO3进行处理后，其增韧材料的缺口冲击强度（66.8J/m）有显著提高；而用偶联剂与助偶联剂复合处理CaCO3后，其增韧材料的缺口冲击强度有显著提高，其值从66.J/m增至88.3J/m。这是因为经偶联剂处理的CaCO3与EPDM有良好的界面粘结作用，形成了以CaCO3为核，EPDM为壳的“核-壳”分散相结构。类似体系还有：欧玉春等研究的PP/EPDIK/滑石粉三元体系；朱晓光等研究的PP/EPDM/硅灰石三元体系等。

 

欧玉春等通过界面改性剂来设计无机粒子与基质的界面，在不加橡胶弹性体的条件下，直接用无机粒子增韧PP。他们发现：末处理的PP高岭土二元体系的冲击强度随填料量的增加而下降，而经界面改性剂处理的材料的冲击强度随填料量的增加而急剧升高。当填料量为30%时，经界面改性剂处理后，材料冲击强度高达480J/m，是未处理材料的12倍。继续增加填料至50%，材料的冲击强度没有明显下降。这是因为填料表面经预处理后，成了以高岭土为核，界面改性剂包覆层为壳的"核-壳"结构。这种“核-壳”结构一方面增强了PP与高岭土粒子间的界面粘附性，另一方面通过柔性醚键增加了界面在应力作用下的形变能力。

 

于建等研究了高填充PP/CaCO3材料，经烷基羧酸盐和助偶联剂处理的CaCO3，在50%～60%的高填充量下，也能使PP的韧性提高1倍左右。

 

吴永刚等研究了表面处理BaSO4对PP/ BaSO4复合体系冲击强度的影响。通过扫描镜照片发现：未经表面处理的BaSO4与PP共混后，相界面非常清晰，说明两者相界面粘接力差，外力作用下很可能在相界面处发生破裂；而经表面处理过的PP/ BaSO4共混材料，其相界面模糊不清，表面处理剂在基体与填料之间形成一个弹性过渡层，可有效传递和松驰界面应力，更好地吸收和分散外界冲击能，从而改善了复合材料的冲击强度。

 

　　5 有机/无机纳米粒子增韧PP

纳米粒子表面缺陷少，非配对原子多，比表面积大，通过粒子效应可以影响PP的结晶行为，结晶结构以及界面区域聚丙烯的力学行为，从而达到既增强又增韧的目的。

 

　　5.1 PP纳米蒙脱土体系

徐卫兵等研究了PP/纳米蒙脱土复合材料的力学性能。结果表明，当纳米蒙脱土含量为3%时，PP的冲击强度有大幅度提高，其中U型缺口冲击强度从3.54kJ/m2增至8.83 kJ/m2；V型缺口冲击强度从25.19J/m增至46.6J/m，拉伸强度略有下降。当纳米蒙脱土含量为7%时，PP纳米蒙脱土体系的V型缺口冲击强度略低于纯PP，U型缺口冲击强度总是优于纯PP。蒙脱土增韧PP的原理是：四大分子链进入蒙脱土片层间，使PP与蒙脱土在纳米尺度上混合，从而大幅度提高了韧性。

 

于建等对PP纳米蒙脱土复合材料进行了研究。结果表明：由于插层剂对蒙脱土有强烈的溶剂化作用，可在一定条件下以较快速度向蒙脱土中硅酸盐层片之间扩散，使层间距增大。当插层剂添加量为1%时，蒙脱土层间距从2.0nm急剧增大至3.3nm，材料的冲击强度也对应有明显提高，达到111.9J/m2，约为基体强度42.4J/m的3倍。当插层剂添加量为5%时，达到157.3J/m2，约为基体冲击强度的4倍。

 

　　5.2 PP纳米体系

王旭等研究了微米CaCO3和纳米CaCO3对PP增强增韧作用和成核的影响。结果表明：纳米CaCO3对材料缺口冲击强度和无缺口冲击强度的增韧作用十分明显，在纳米CaCO3的含量为4%时达最大值。而对微米CaCO3/PP体系而言，材料的缺口冲击强度随含量的增加有一定的增加，其最大值出现在含量为5%左右，而无缺口冲击强度随含量的增加有所下降。由此可见，纳米CaCO3/PP复合材料的综合力学性能明显优于纯PP和PP微米CaCO3复合材料。

 

任显诚等通过对纳米CaCO3粒子进行表面预处理和熔融共混工艺制备PP/N纳米微米CaCO3复合材料的研究表明，经过适当表面处理的纳米微米CaCO3粒子，可以通过熔融共混法均匀分散在PP中。通过扫描电镜照片观察到，粒子基体界面结合良好，纳米微米CaCO3粒子在低于10%用量时，可使PP缺口冲击强度提高3～4倍，同时保持基体的拉伸强度和刚度。同时还发现：（1）纳米微米CaCO3对PP的β晶结晶过程有较大的诱导作用，提高了β晶的含量，改善了PP的韧性；（2）纳米粒子在复合材料受到冲击时，诱导基体发生屈服形变，使复合材料断裂机理由耗能少的“空洞化-银纹方式”向耗能多的“剪切屈服方式”转变，从而实现了PP的增韧。

 

　　5.3 PP纳米SiO2体系

吴春营等通过对纳米SiO2辐照接枝聚合改性，结合熔融共混工艺制备了低填充PP纳米SiO2复合材料。他们发现，在一定拉伸速度和粒子含量下，经辐照改性的PP纳米SiO2复合材料的韧性得到显著提高，同时强度也有所增加。随着拉伸速度的升高，纳米复合材料的模量和强度逐渐增大，而韧性则随之下降。断面扫描电镜观察表明，改性纳米粒子填充复合材料韧性提高的机理以空化和基体大面积剪切屈服为主。与传统颗粒增强体系相比，这种纳米复合材料在填充量很低的情况下，即可显著改善其刚性和韧性，并兼具重量轻，易加工等优点。

 

石理等也通过熔融共混法制备了SiO2分散很好的PP纳米SiO2复合材料，其力学性能测试表明：当使用2份纳米SiO2时，PP纳米SiO2复合材料的力学性能最优；与纯PP相比，V型缺口冲击强度提高了90%，弯曲强度提高了23%。

 

　　6 其它聚合物增韧PP

张学东等采用弹性模量比橡胶类聚合物高l～2个数量级的EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物），其中醋酸乙烯含量为15%作为增韧改性剂，研究了PP/EVA共混物原料配比，工艺条件和微观结构对材料性能的影响，并对共混物的增韧机理进行了分析，该共混物在冲击强度大幅度提高的同时，刚性相对下降很小，具有良好加工性和低成本，综合性能优于PP/EPDM共混物。

 

近年来，又开发了利用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）对PP增韧的合金品牌。UHMWPE对PP改性，可使共混物的韧性、强度均有提高，尤其对含有乙烯链节的共聚PP效果更为突出。

 

随着高分子复合增强技术，动态硫化技术和纳米技术的不断发展，PP的性能增加，应用领域扩大，但目前国内工业化的品种不多，在质量和数量方面与国外存在很大差距，在国际市场上没有竞争力。我们应在现有增强增韧PP研究的基础上，深入开展纳米粒子改性研究，完善PP增韧机理，加快研制开发出新型PP功能材料。

 

家用电器种类繁多，按其用途可分为：厨房电器、家务电器、视听电器、空调类电器、医疗健身类电器以及其他类家用电器。在家电用塑料材料中，大约90%为热塑性塑料，其余为热固性塑料；在热塑性塑料中，大部分是通用塑料，如：PP、PS、PVC、PE等；所使用的工程塑料主要有ABS、AS、PA、PC、POM、PPO、PPS、PET、PBT、PMMA、LCP、PEEK、PSF、PUR等。热固性塑料通常包括酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂等。

    近年来，PP因具备优良的综合性能、价格低、密度小等方面的特点而成为家电中用量增长最快且最大的塑料品种。特别是近年来开发的高光泽PP在替代ABS方面得到了大量应用。PP在家用电器中主要被用于制作洗衣机的内外筒、底座、脱水桶、盖板，电视机的壳体、后盖，电风扇的外壳件，电冰箱的门胆、透明抽屉以及微波炉等小家电外壳件。目前，其在家用电器中的用量约占30%左右。

    PS过去主要被用于制作家电透明件，现在则被更多的用作泡沫包装材料；HIPS通常被用于制作电冰箱的门胆、内胆、蔬菜箱、肉盘、冰盒，电视机、计算机、录音机、空调器、吸尘器、电话机、电子琴及其他家用电器的壳体，录音录像带盒，键盘等。在HIPS中，具有高光泽、高流动、耐环境应力开裂的品种发展最快。

    PVC在家电中应用不多，一般是被用作电冰箱密封条和一些小注塑件，但PVC/ABS、PVC/PS合金由于成本低，可以替代ABS和HIPS而被用于电视机壳、电风扇、吹风机、洗衣机内桶、吸尘器等要求阻燃的部件的制作。

    PE主要被用于制作家电中要求不高的非受力件，，如洗衣机和吸尘器的波纹管。

    在家电用工程塑料中，ABS的用量居首位，主要被用于制作电冰箱的内衬，电视机、计算机、录音录像机、空调器、吸尘器、电话机、电子琴及其他小家电的壳体及其内部结构件。其中，家电中的透明外部件及冰箱的内部透明件是采用透明ABS制作的。

    AS可用于制作冰箱蔬菜盘、电器开关、小家电透明件等。

    PC因具有韧性好、透明、高低温性能好、具自熄性等特点，被大量用于电吹风、电热器中对耐热和阻燃要求较高的透明罩壳的制作。此外，PC还可用于制作对光学性能要求较高的光碟，PC/ABS合金则被用于手机外壳等的制作。

    PA系列通常被用于家电中的齿轮、轴承及滑动类零件的制作。

    POM具有良好的综合性能，过去主要被用于制作家电齿轮、轴套及滑动类零件。近年来，POM合金在精密结构件中得到了广泛的应用。

    改性PPO属耐热工程塑料，综合性能好，有自熄性，因此，通常被用于制作电视机和收音机的零部件、插座、绝缘支撑体、线圈骨架等。

    经纤维增强后的PBT可以制作线圈骨架、变压器外壳等；PET主要被用作录音录像带的基材。近年来，由于PET价格相对较低，使得各类PET与通用塑料的共混合金可以替代其他工程塑料而在小家电中得到大量应用。

    PPS、LCP、PEEK等一般被用于制作高耐热的精密结构件，如计算机的接插件等。

    PUR在家电中可被用于制作弹性零件，如电饭煲的密封圈。PUR更多的被用作硬质泡沫塑料，在冰箱中起到隔热、在电饭煲中起到保温的作用。

    在热固性塑料中，酚醛塑料主要被用于制作电热类电器底板、开关、接线板、纤维增强零部件等；胺基塑料主要用于制作旋钮、耐热壳体、装饰贴面等；环氧树脂主要用于印刷电路板和封装材料的制作。

    家电行业的快速发展及其对塑料的大量需求，促进了整个塑料工业的发展，合成出一批家电专用的树脂，如聚丙烯EPS30R、透明ABS、透明PA、高分子量PS、高光泽PS、高熔体强度PC等。此外，塑料改性技术也得到进一步完善和提高，例如，聚合物接枝马来酸酐技术、高流动PP和高光泽PP的制备技术以及PC/ABS合金、PVC/ABS合金、透明PP、阻燃ABS等的制备技术。而塑料合金对相容剂的大量需求则促进了相容剂制备技术的发展。其中，各种马来酸酐接枝物、MS树脂、SEBS、SEDS、EAA、4IP、IO、SPS、EVOH等一批可用作增容剂的聚合物制备技术已经成熟，其合成产物得到了广泛的应用。塑料增韧的需求则促进了热塑性弹性体的快速发展，目前，POE、EPDM、SIS、TPU、SEBS、聚酯弹性体等热塑性增韧剂已在塑料中得到广泛应用。同时多种粉末橡胶在塑料中的应用正在快速增长。

    改性技术的发展和家电的需求也促进了一些助剂及其应用技术的发展。例如，对无卤阻燃剂的需求使得磷系、氮系、硅系、硼系阻燃剂和氢氧化铝、氢氧化镁等无机阻燃剂的应用领域得到扩大；成核剂在PP、PET中的应用有效地改善了塑料的性能；在薄壁和高光泽制品原料中广泛使用了流动改性剂和光亮剂；由于玻纤增强塑料的广泛使用，使得新的助剂——玻纤外露防止剂应运而生；冰箱、洗衣机、电话机的抗菌需求则促进了纳米抗菌剂的应用。

    此外，以改善综合性能、提高电绝缘性为目的的用于热塑性塑料的交联技术也得到广泛应用；伴随着一些家电对屏蔽方面的要求，促进了导电塑料的发展；家电的低成本要求则对废塑料再利用技术的发展产生了积极推动作用；为了适应环保要求，一些家电企业正在使用PE、PP泡沫替代传统的EPS泡沫用于家电的包装中，有些企业还对可降解EPS包装进行了研究。一般，冰箱保温层为聚氨酯泡沫，由于使用的氟利昂发泡剂对臭氧层有破坏作用，目前全世界的相关企业正在进行氟利昂替代品的研究和开发工作。

    尽管中国已成为家电生产大国，但在家电用塑料原料方面，与国外相比仍有较大的差距。具体表现在：可规模生产的树脂品种少。家电涉及的工程塑料种类及专用料牌号很多，由于工程塑料的合成技术含量高、投资大，因此，受资金和技术的限制，国内工程塑料工业还处于较低层次，仅可提供部分品种的通用工程塑料，而大部分家电用塑料品种，如用于共混改性的相容剂、热塑性弹性体等主要还是依赖进口。此外，许多塑料助剂在国内尚属空白，专用料品种牌号少，改性技术的研究和应用与国外相比还具有一定差距。

    近年来，国内每年平均进口工程塑料100万吨，已成为国际第一工程塑料进口大国，，并且每年以18%的速率递增。

    家电用塑料制品的加工技术

    家电用塑料制品的成型加工方法主要有注塑成型、挤出成型、热成型、中空成型、层压成型、压缩模塑、传递模塑、泡沫塑料成型、浇注成型、嵌铸、封铸等，其中以注塑成型为主。

近年来，一些塑料加工新技术、新设备在家电塑料制品成型中得到大量应用，如精密注塑、快速成型技术、熔芯注塑技术、气辅/水辅注塑成型技术、电磁动态注塑成型技术和覆膜注塑成型技术等。

    精密注塑可以保证制品在尺寸和重量方面具有高精度和高重复性。采用这一技术的注塑机可以实现高压、高速注射。由于其控制方式通常为开环或闭环控制，因此可以对注塑工艺参数实现高精度控制。通常，精密注塑对模具的精度要求较高。目前，国内已能生产中小型精密注塑机。

    快速成型技术是伴随着家电品种向多样化方向发展以及不断的更新换代而快速发展起来的，主要用于制备家电用塑料外壳。这一技术的优点是，不需要模具即可实现塑件的小批量生产。目前，比较成熟的快速成型方法有激光扫描成型和液体光固化成型，其中激光扫描成型法应用较多。激光扫描设备是由激光光源、扫描装置、撒粉装置和计算机组成。其加工过程是，由计算机控制的激光头按一定轨迹进行扫描，在激光经过的位置上，塑料微粉受热熔化并粘结在一起，每扫描完一次，微粉装置就撒一层薄粉，这样，经过反复扫描，就形成了具有一定形状和尺寸的制品。现在，国内已有一些企业能够生产激光扫描成型机和塑料微粉，但设备性能不稳定，微粉的品种牌号也少。

    熔芯注塑技术通常被用于成型对空腔粗糙度和精度要求较高的、不能用中空成型或旋转成型方法加工的异型空腔制品。目前，该技术在国外的应用已比较成熟，但在国内尚处于个别应用状态。该技术的加工原理是，先成型出构成空腔的芯型，然后再用芯型作为嵌件注塑成型。在注塑件的加热作用下，使芯型熔化流出，从而形成了空腔。使用该技术最重要的一点是需要掌握好芯型材料和塑件的熔点。通常，芯型材料可根据具体情况而选用通用塑料、热塑型弹性体或低熔点金属如铅、锡等。

    气辅/水辅注塑成型用途广泛，可成型多种类型的注塑件，其典型制品是电视机外壳。注塑时，可将气体或过热水与塑料熔体几乎同步地注入型腔中。此时，塑料熔体将气体或过热水包覆，成型的塑料制品为夹层结构，塑件定型后排出气体或水即可脱模。此类制品具有省料、收缩小、外观好、刚性好的优点。成型设备的关键部分是气辅或水辅装置及其控制软件。近年来，国内虽然对此研究较多，应用速度也较快，但国产设备尚不稳定。

    电磁动态注塑成型技术是由华南理工大学瞿金平先生发明的。该技术通过电磁力的作用使螺杆在轴向产生往复振动。由于在预塑化阶段使塑料得以微观塑化，从而使保压阶段的塑件结构更密实，并减小了制品的内应力。这一技术可用于成型要求较高的制品如光碟。当被用于普通制品的成型时，可提高制品的质量。

    覆膜注塑成型技术与设备在国外的应用已比较成熟。使用该技术时，需要在注塑前将专用印花装饰塑料膜夹在模具内，然后注塑成型。印花膜受热变形后可贴合在塑件表面，不但美观牢固，而且还省去了后装饰步骤。

    一般情况下，家电塑料制品对塑料模具的需求量非常大，例如，一台冰箱或一台全自动洗衣机所需的塑料模具通常超过100副，一台空调器需20多副，一台彩色电视机需50-70副塑料模具。同时，对塑料模具的技术要求相对较高，往往还要求模具的加工周期要尽可能的短，由此而大大促进了模具设计以及现代模具制造技术的发展。此外，一些难度较大的模具如热流道注塑模、叠层注塑模等在国内的应用正在逐步增多。

    发展趋势

    目前，家用电器正在朝着重量轻、结构紧凑、多功能、智能化、个性化、节能化、健康无污染的方向发展，此外，新品种和非电器类家用器具的电气化也是不可忽视的发展方向。

    通常，家用电器对塑料的共性要求是绝缘和阻燃，同时，由于家用电器在其发展中具有一些很明显的特点，如换代快、要求成本尽可能低等，因此，往往需要家电用塑料原料向着高性能和一般性能两个方向分别进行改进。高性能塑料可通过对通用塑料的工程化、通用工程塑料高性能化以及特种工程塑料改性来实现。一般性能塑料则通过低成本改性技术、原料代用、专用料高度专用等方法来实现对性能和成本方面的要求。塑料助剂除继续开发新型品种外，母料化和复合化是其主要发展方向。塑料加工装备则向针对某种具体产品加工的专用化方向发展，并且这种专用化设备是由专用料供应商和装备供应商互相配合而共同开发的。