聚乙烯剖笙、聚丙烯改性卵洗，看這一篇你就懂了！附產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研

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塑料化工研究發(fā)展至今弥咪，已合成出上千種高分子材料过蹂，其中具有工業(yè)價(jià)值的僅百余種，塑料常用的樹脂原料90%以上集中在五大通用樹脂（PE聚至、PP酷勺、PVC、PS晚岭、ABS）鸥印，目前再繼續(xù)合成大批新的高分子材料難度很大，既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)坦报。在聚乙烯库说、聚丙烯塑料改性是目前高分子材料未來發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域，龍樸君整理了這部分的相關(guān)信息片择，供大家參考潜的。

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深入研究聚合物組成、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系字管，并在此基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)有的塑料進(jìn)行改性啰挪，以制造適用的塑料新材料，已成為發(fā)展塑料工業(yè)的有效途徑之一嘲叔，全球的改性塑料行業(yè)也因此在近年內(nèi)獲得了長足的發(fā)展亡呵。

關(guān)于改性的基礎(chǔ)知識(shí)

在通用塑料和工程塑料的基礎(chǔ)上，通過物理硫戈、化學(xué)锰什、機(jī)械等方式，經(jīng)過填充、共混汁胆、增強(qiáng)等加工方法梭姓，改善塑料的性能或增加功能，對(duì)塑料的阻燃性嫩码、強(qiáng)度誉尖、抗沖擊性、韌性等機(jī)械性能得到改善和提高铸题，使得塑料能適用在特殊的電铡恕、磁、光丢间、熱等環(huán)境條件下没咙。

從原料樹脂的生產(chǎn)到多種規(guī)格及品種的改性塑料母料的生產(chǎn)，改性技術(shù)廣泛應(yīng)用于幾乎所有的塑料制品的原材料與成型加工過程中千劈。

如塑料的外觀祭刚、透明性、密度墙牌、精度涡驮、加工性、機(jī)械性能喜滨、化學(xué)性能捉捅、電磁性能、耐腐蝕性能虽风、耐老化性棒口、耐磨性、硬度辜膝、熱性能无牵、阻燃性、阻隔性等方面厂抖。為了降低塑料制品的成本茎毁、改善性能、提高功能忱辅，都離不開塑料改性技術(shù)七蜘。

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如何進(jìn)行聚乙烯的改性？

1墙懂、不同密度的聚乙烯的共混改性

由于市場(chǎng)上的專用原料較少和供應(yīng)的不平衡橡卤，促進(jìn)了共混改性技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)不同的吹塑中空制品的性能要求损搬，可以通過調(diào)整低碧库、高密度聚乙烯在配方中的不同比例來滿足要求扔亥。

一般說來，小型制品谈为、要求較軟的制品、盛放化學(xué)藥品踢关、洗滌劑之類的容器伞鲫，低密度聚乙烯的比例應(yīng)該高些，高密度聚乙烯的比例應(yīng)該低些签舞。

當(dāng)然秕脓，并不是所有的低、高密度聚乙烯都能用于吹塑中空制品儒搭，應(yīng)該從市場(chǎng)上選擇能用于吹塑的塑料材料吠架，并通過改進(jìn)配方設(shè)計(jì)，使制品的性能價(jià)格比達(dá)到最優(yōu)搂鲫。

2傍药、不同分子量的高密度聚乙烯共混改性

對(duì)于同為高密度聚乙烯材料來說，即使同為可用于吹塑成型的魂仍，可能在密度上相差無幾拐辽，但從分子量上來說，差別可能較大擦酌。樹脂牌號(hào)手冊(cè)上一般對(duì)材料的分子量都沒有標(biāo)出俱诸，而從融體指數(shù)上大致可以看出。

在擠出吹塑中空制品時(shí)赊舶，隨著所用吹塑級(jí)的分子量的提高睁搭，熔體強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)提高，同時(shí)制品的機(jī)械性能也會(huì)提高笼平。但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)园骆，當(dāng)分子量提高到一定程度后，熔體強(qiáng)度和擠出速率反而有下降的趨勢(shì)寓调。出現(xiàn)這種情況后遇伞，對(duì)制品的正常生產(chǎn)將造成不同程度的負(fù)面影響，有時(shí)甚至?xí)l(fā)安全事故捶牢。

制品加工時(shí)鸠珠，出現(xiàn)分子量提高，熔體強(qiáng)度和擠出速率下降的情況秋麸，這與擠出機(jī)螺桿和進(jìn)料段設(shè)計(jì)有較大的關(guān)系渐排。雖然在設(shè)備上改進(jìn)可以取得較為明顯的效果，但從材料配方上進(jìn)行改進(jìn)更能取得當(dāng)期實(shí)效和減少設(shè)備改造的投資灸蟆。

將不同分子量驯耻、不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的聚乙烯按比例共混，對(duì)于改善材料的分子量分布和材料內(nèi)微量添加劑元素的分布大有好處。將它用于擠出吹塑, 往往容易收到較好的效果可缚。

從制品的化學(xué)性能霎迫，機(jī)械性能及生產(chǎn)中的各項(xiàng)工藝性出發(fā)，可以比較自由的設(shè)計(jì)出各種不同的配方帘靡，來滿足各種不同的要求知给，往往還可達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。

3描姚、不同品種塑料的共混改性

在工廠的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)當(dāng)中涩赢，往往由于種種原因的限制，還會(huì)有許多不同的要求轩勘。比如說采用一些分子量較低的材料來代替分子量較高的塑料原料筒扒，不但是市場(chǎng)供應(yīng)狀況的限制，還有可能是制造成本的要求绊寻，比如花墩，在HDPE中加人一定量的PP，就能有效的改善的剛性澄步，而且不會(huì)影響的沖擊強(qiáng)度观游。加入的比例需要根據(jù)產(chǎn)品的要求來確定。

4驮俗、高密度聚乙烯的填充改性技術(shù)

在加工塑料制品時(shí)懂缕，適當(dāng)?shù)募尤敫鞣N不同的填充劑，不但可以提高塑料制品的剛度和硬度王凑，同時(shí)也可以大幅度的降低原料成本搪柑。

單就降低成本這點(diǎn)出發(fā)，對(duì)許多附加值低的產(chǎn)品來說索烹，就值得作深入的研究工碾。就近幾年來塑料制品加工廠填充改性的普遍情況來看，技術(shù)層次普遍較低百姓。

往往在產(chǎn)品成本上有較大降低的同時(shí)渊额，產(chǎn)品質(zhì)量隨著也下降較多，難以達(dá)到用戶的要求垒拢，這可能主要是對(duì)材料旬迹、產(chǎn)品、以及性能價(jià)格比沒有作比較深入研究造成的求类。

從技術(shù)上來看奔垦，材料的填充改性仍有許多可以突破的地方。目前塑料制品廠家應(yīng)用較多的是以碳酸鈣粉體為主體的填充母料尸疆，將填充母料按一定比例混人后即可制成產(chǎn)品椿猎。

由于生產(chǎn)這類填充母料時(shí)普遍采用的是低分子量的聚乙烯為樹脂載體惶岭，因此，當(dāng)填充母料加人量較大時(shí)（20％以上）犯眠，對(duì)融體強(qiáng)度會(huì)造成較大的損壞按灶，從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，如沖擊強(qiáng)度的下降和制品壁厚不均勻的現(xiàn)象發(fā)生筐咧，形成生產(chǎn)中長久難以解決的技術(shù)難題鸯旁。

如何在材料中加大低成本填充母料比例的同時(shí)，又盡量使產(chǎn)品的機(jī)械綜合性能不致于發(fā)生太大的變化和反而有所提高嗜浮，大致可以從以下幾方面去想辦法解決問題。

①采用特細(xì)的碳酸鈣粉末作為填充母料的主體

由于粉末的進(jìn)一步細(xì)化摩疑，有利于它們?cè)跇渲泄不旆稚⑽Ｈ冢瑥亩鴮?duì)材料的性能有較大的改進(jìn)。但是隨著粉末細(xì)度的提高雷袋，它本身的生產(chǎn)成本也就會(huì)相應(yīng)提高吉殃，對(duì)以降低成本為主的制品則不太合算。

②采用改進(jìn)主體材料的配方

由于材料中加人了具有低熔融溫度的填充母料楷怒，材料中的綜合熔體指數(shù)會(huì)有較大的上升蛋勺，從而造成產(chǎn)品生產(chǎn)過程中熔體強(qiáng)度下降，制品壁厚不均勻的現(xiàn)象發(fā)生鸠删”辏基于這類情況，可以通過改進(jìn)主體材料的辦法來調(diào)整綜合熔體指數(shù)刃泡。

在原來的材料中加人一定比例的較低熔體指數(shù)PE巧娱，較高分子量的原料對(duì)于改善這一狀況可以取得較為明顯的效果。由于不同分子量的原料在市場(chǎng)上價(jià)格相差不大烘贴，對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本均會(huì)有較大的作用禁添。

③在改進(jìn)主體材料配方的同時(shí)，加入少量的聚乙烯接枝物

為了進(jìn)一步改善填充母料在材料中的熔混狀態(tài)和提高填充母料的親和力桨踪，在改善原材料主體配方的同時(shí)老翘，可以加入少量的聚乙烯接枝物。

隨著聚乙烯接枝物加人量的上升锻离，熔體強(qiáng)度铺峭，材料的機(jī)械性能，尤其是材料的韌性會(huì)有較大的提高汽纠，聚乙烯接枝物的工廠實(shí)用制配方法在下面的文章有較為詳細(xì)的介紹逛薇。

④對(duì)從市場(chǎng)購進(jìn)的填充母料進(jìn)行進(jìn)一步的改性處理

對(duì)于小廠來說，這一方法具有較強(qiáng)的操作性疏虫。將購進(jìn)的填充母料加入到高速混合機(jī)中永罚，先高速運(yùn)轉(zhuǎn)啤呼，讓它產(chǎn)生一定的溫升，適當(dāng)?shù)募尤胍恍┮后w石蠟和鋁酸脂等改性劑呢袱，高速運(yùn)行幾分鐘到十幾分鐘官扣，使加入的改性劑在填充母料中充分混合，然后加入到主料之內(nèi)再充分混合羞福。

對(duì)于這樣處理后的配方惕蹄，雖然成本上有一定的上升，但是產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)有較好的改進(jìn)治专。

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聚丙烯改性三大新方向

1．透明改性

聚丙烯的結(jié)晶是造成不透明的主要原因卖陵，利用急冷凍結(jié)PP的結(jié)晶趨向，可以得到透明的薄膜张峰，但有一定壁厚的制品泪蔫，因熱傳導(dǎo)需要時(shí)間，芯層不可能迅速被冷卻凍結(jié)喘批，因此對(duì)于有一定厚度的制品不能指望用急冷的辦法提高透明度撩荣，必須從PP的結(jié)晶規(guī)律和影響因素入手。經(jīng)一定技術(shù)手段得到的改性PP饶深，可具有優(yōu)良的透明性和表面光澤度餐曹，甚至可以和典型的透明塑料(如PET、PVC敌厘、PS等)相媲美台猴。

透明PP更為優(yōu)越的是熱變形溫度高，一般可高于110℃俱两，有的甚至可達(dá)135℃卿吐，而上述三種透明塑料的熱變形溫度都低于90℃。由于透明PP的性能優(yōu)勢(shì)明顯锋华，近年來在全球都得以迅速發(fā)展嗡官，應(yīng)用領(lǐng)域從家庭日用品到醫(yī)療器械，從包裝用品到耐熱器皿(微波爐加熱用)毯焕，都在大量使用衍腥。

PP的透明性提高可通過以下三種途徑：

采用茂金屬催化劑聚合出具有透明性的PP；

通過無規(guī)共聚得到透明性PP纳猫；

在普通聚丙烯中加入透明改性劑(主要是成核劑)提高其透明性婆咸。

2、高熔體強(qiáng)度聚丙烯

聚丙烯的缺點(diǎn)之一是熔體強(qiáng)度低芜辕，耐熔垂性差尚骄。通常非晶態(tài)聚合物(如ABS、PS)在較寬的溫度范圍內(nèi)存在類似橡膠一樣的彈性行為侵续，而處于半結(jié)晶的聚丙烯則沒有倔丈。這一缺點(diǎn)造成了聚丙烯不能在較寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱成型憨闰，它的軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)非常接近，一旦到達(dá)熔點(diǎn)需五，熔體粘度急劇下降鹉动，隨之熔體強(qiáng)度也大幅下降，導(dǎo)致在熱成型時(shí)制品壁厚不均宏邮，擠出發(fā)泡泡孔塌陷等問題泽示，大大限制了聚丙烯在某些方面的應(yīng)用。

高熔體強(qiáng)度PP在汽車制造的運(yùn)用

高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)就是指熔體強(qiáng)度對(duì)溫度和熔體流動(dòng)速率不太敏感的聚丙烯蜜氨，極具開發(fā)應(yīng)用前景械筛。HHSPP是一種樹脂含有長支鏈的聚丙烯，長支鏈?zhǔn)窃诤缶酆现幸l(fā)接枝的飒炎，這種均聚物的熔體強(qiáng)度是具有相似流動(dòng)特性普通聚丙烯均聚物的9倍埋哟，在密度和熔體流動(dòng)速率相近的情況下，HHSPP的屈服強(qiáng)度厌丑、彎曲模量以及熱變形溫度和熔點(diǎn)均高于普通聚丙烯定欧，但缺口沖擊強(qiáng)度比普通聚丙烯低渔呵。 

目前怒竿，HMSPP的制備方法主要有兩種：

將聚丙烯與其他化合物進(jìn)行反應(yīng)性改性，

聚丙烯與其他聚合物進(jìn)行共混改性扩氢，具體的實(shí)施方法主要有射線輻射法耕驰、反應(yīng)擠出法、聚合過程中引發(fā)接枝法等录豺。 

3朦肘、聚丙烯微孔膜

通過加工工藝方面的創(chuàng)新，可以制成分布著直徑約0.5μm圓孔的微孔膜双饥。微孔形成機(jī)理：結(jié)晶高聚物在拉伸聚向過程中會(huì)出現(xiàn)冷拉伸現(xiàn)象媒抠，其結(jié)構(gòu)具有高度規(guī)整性，并所有微晶都沿應(yīng)力方向取向排列咏花，稱之為再結(jié)晶趴生。

對(duì)結(jié)晶制品在熔點(diǎn)下緩慢進(jìn)行熱處理(退火)，這時(shí)體積較小昏翰，不完整的微晶在低溫度下熔化苍匆，立即又重新結(jié)晶，從而調(diào)整鏈段排列使結(jié)晶結(jié)構(gòu)趨于均勻化棚菊。在結(jié)晶一取向一再結(jié)晶的過程中浸踩，有效控制材料非晶區(qū)和晶區(qū)的取向分布，調(diào)整拉伸溫度统求、拉伸強(qiáng)度检碗、拉伸方法据块、熱定型溫度、冷卻速率等工藝條件后裸，就可得到微孔膜瑰钮。

微孔膜屬高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品微驶，在電池領(lǐng)域可用做隔膜浪谴，在醫(yī)療領(lǐng)域因其無毒、阻隔細(xì)菌但可透氣因苹，可用于人工肺膜苟耻、殺菌包裝物等。此種膜還可用于制造無菌水扶檐、無菌空氣凶杖、廢水過濾、煙塵分離款筑、氣體濃縮智蝠、衛(wèi)生用品、花草奈梳、樹苗栽培等等杈湾，用途十分廣闊。

聚烯烴人攘须，改性要做起來嗎 漆撞？

在以前，聚烯烴人聚集的石化企業(yè)是皇帝的女兒不愁嫁于宙，標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品就能利潤豐厚浮驳，所以不愿意涉足頗有些定制風(fēng)格、費(fèi)心費(fèi)腦的改性行業(yè)捞魁，而隨著行業(yè)競(jìng)爭的日益激烈至会，上游利潤被逐漸攤薄，而改性行業(yè)卻因?yàn)橄掠涡枨蟮牟粩嗌?jí)換代谱俭，再加上近年來的無人機(jī)奉件、VR、機(jī)器人旺上、獨(dú)輪車瓶蚂、平衡車等新興下游應(yīng)用行業(yè)的興起，發(fā)展速度驚人宣吱。因此一些國內(nèi)石化企業(yè)已經(jīng)開始思考自己涉足改性行業(yè)的可能性啦窃这！

這并不奇怪，畢竟很多跨國公司都是集上游原料、改性加工杭攻、產(chǎn)品銷售一體化的模式祟敛，的確在原料質(zhì)量和產(chǎn)業(yè)規(guī)模上均具有較大優(yōu)勢(shì)。況且兆解，目前我國雖然有上千家企業(yè)從事改性塑料生產(chǎn)馆铁，但規(guī)模以上企業(yè)(產(chǎn)能超過3000噸)只有70余家，真正能被這些大型石化企業(yè)視為競(jìng)爭對(duì)手的企業(yè)還不多锅睛。

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當(dāng)然埠巨，也不是說咱聚烯烴企業(yè)做改性就手到擒來啦，人家塑料改性也是有門檻的好伐现拒？

首先是核心技術(shù)壁壘——改性塑料行業(yè)的核心競(jìng)爭要素包括：配方辣垒、工藝和質(zhì)量控制。高性能改性材料的核心配方基本由各細(xì)分領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)先企業(yè)掌握印蔬，核心生產(chǎn)工藝和應(yīng)用技術(shù)也在很大程度上影響改性材料的產(chǎn)品性能和質(zhì)量勋桶。

其次，我國對(duì)用于塑料改性的助劑和添加劑的研究比較少侥猬，對(duì)此沒有給予足夠重視例驹。至今我國所需的具有優(yōu)異性能的塑料改性用的助劑都依賴進(jìn)口。追究其原因退唠，一方面舍不得在這方面投資鹃锈，另一方面是缺乏技術(shù)人才。熟悉助劑性能的科技人員因不熟悉塑料改性無法與塑料加工很好的結(jié)合起來铜邮。

第三仪召，石化企業(yè)如果要涉足改性行業(yè)寨蹋，就要意識(shí)到服務(wù)模式將發(fā)生巨大改變——要與下游客戶時(shí)時(shí)保持緊密聯(lián)系松蒜，及時(shí)了解他們的需求，才能把握住市場(chǎng)機(jī)會(huì)已旧。另外秸苗，進(jìn)入一個(gè)新的領(lǐng)域，需要培育自己的核心研發(fā)能力运褪，但科研成果不能及時(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力惊楼，需要一個(gè)培育期。

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除了以上的難點(diǎn)秸讹，聚烯烴企業(yè)進(jìn)入改性行業(yè)還要面臨的是現(xiàn)在改性企業(yè)中的佼佼者不斷地布局提高行業(yè)門檻檀咙，從各方面增強(qiáng)自己的競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)。這里我們就分析其中比較具有代表性的三家璃诀。

金發(fā)科技

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金發(fā)科技是國內(nèi)產(chǎn)品規(guī)模弧可，產(chǎn)品種類最齊全的改性塑料龍頭企業(yè)，技術(shù)領(lǐng)先劣欢，市場(chǎng)占有率高棕诵。

公司特種工程塑料產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子裁良、照明、防腐及水暖等行業(yè)校套，2016年全年特種工程塑料銷量同比增長33.94%价脾，且PA10T聚合產(chǎn)能及LCP系列擴(kuò)增產(chǎn)能基本完成，新產(chǎn)能投放后有望打開未來成長空間笛匙。此外侨把，公司完全生物降解塑料、碳纖維復(fù)合材料及再生塑料等新材料業(yè)務(wù)進(jìn)展顯著妹孙。其中完全生物降解塑料2016年銷量同比增長41.5%（主要應(yīng)用于農(nóng)膜領(lǐng)域）座硕，公司也躋身該領(lǐng)域全球前三、亞洲的供應(yīng)商涕蜂。

持續(xù)國際化布局华匾。公司國際基地建設(shè)持續(xù)推進(jìn)，全球市場(chǎng)拓展成效卓著机隙。歐洲金發(fā)一期15000噸/年生產(chǎn)線已順利開機(jī)生產(chǎn)蜘拉，且截至2016年末歐洲金發(fā)產(chǎn)量已達(dá)到150噸；美國金發(fā)也已建成投產(chǎn)有鹿，截至年末總產(chǎn)能也已達(dá)到10000噸/年旭旭。此外，2016年印度金發(fā)實(shí)現(xiàn)銷量3.78萬噸葱跋，同比增長54.4%持寄；普奈新基地穩(wěn)步推進(jìn)，未來將打造新的區(qū)域總部運(yùn)營中心娱俺。此外稍味，公司在全球客戶的開拓中進(jìn)展顯著，各區(qū)域業(yè)務(wù)額均維持快速增長荠卷。隨著海外業(yè)務(wù)的持續(xù)推進(jìn)模庐，公司將進(jìn)一步開拓全球市場(chǎng)，未來在中國以外的國際市場(chǎng)份額亦有望持續(xù)提升油宜。

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