現(xiàn)代汽車結構、性能和技術的重要發(fā)展方向是輕量化、節(jié)能、環(huán)保和提高安全性。隨著新能源公交車的全面覆蓋,以及新能源汽車輕量化技術的不斷發(fā)展,有專家預測,到2020年,汽車平均塑料用量將達到500kg/輛以上,這會給中國的改性塑料行業(yè)帶來一個萬億級以上的容量市場。
現(xiàn)代人的生活離不開塑料,不僅在日常生活中,而且工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)等領域中都廣泛的使用著塑料制品。塑料不同性能決定了其在生活和工業(yè)中的用途,隨著技術的進步和新能源汽車的全面覆蓋,對塑料的需求越來越大,以前以家用電器為主的改性企業(yè),重心慢慢轉(zhuǎn)移到汽車領域。
目前新能源汽車的發(fā)展迅猛,據(jù)了解,2016年,全年共銷售新能源汽車32.42萬臺,其中純電動乘用車銷售24.38臺,插電式混合動力乘用車銷售8.04臺。未來3-5年,中國的新能源汽車市場將迎來爆發(fā)期。新能源汽車節(jié)能環(huán)保、使用成本低、駕駛體驗好、國家政策扶持是其發(fā)展被廣泛看好的主要優(yōu)勢。
汽車的質(zhì)量和能源消耗成線性關系,數(shù)據(jù)顯示,汽車質(zhì)量每降低1%燃耗可降低0.6%~1.0%。1kg改性塑料可以替代3~4kg鋼等密度較大的材料。“以塑代鋼”已成為衡量一個國家汽車行業(yè)生產(chǎn)技術水平的重要標志之一。改性塑料有較低的密度,在汽車輕量化和低成本化中發(fā)揮著極大的作用。相對而言,純電動汽車對于輕量化的需求更加迫切,同時也給改性塑料廣泛應用提供了新的機遇。
現(xiàn)代汽車結構、性能和技術的重要發(fā)展方向是輕量化、節(jié)能、環(huán)保和提高安全性。隨著新能源公交車的全面覆蓋,以及新能源汽車輕量化技術的不斷發(fā)展,有專家預測,到2020年,汽車平均塑料用量將達到500kg/輛以上,這會給中國的改性塑料行業(yè)帶來一個萬億級以上的容量市場。
所謂“改性塑料”是指在塑料樹脂中添加一種或多種其他多種物質(zhì),經(jīng)過填充、共混、增強等加工,相比原塑料改善了強度、抗沖擊性、韌性、阻燃性等各方面性能的塑料。常用的塑料改性方法有填充、增強、共混和其他改性方法。
1、填充:通過加入玻璃纖維、碳纖維、云母粉等纖維狀或片狀填料來達到增加材料剛性及強度的目的,如電動工具中使用的玻璃纖維增強尼龍等。
2、增強:通過在塑料中加入橡膠、熱塑性彈性體等其它物質(zhì)來達到提高其韌性/沖擊強度的目的,如汽車、家電及工業(yè)用途中常見的增韌聚丙烯等。
3、共混:將兩種或多種不完全相容的聚合物材料均勻地混合成宏觀相容、微觀分相的混合物,以滿足對物理機械性能、光學性能、加工性能等方面的某些要求的方法。
4、其它改性:如利用導電性填料來降低塑料的電阻率;添加抗氧化劑/光穩(wěn)定劑來改善材料的耐候性;加入顏料/染料來改變材料的顏色;加入內(nèi)/外潤滑劑使材料的加工性能得到改善等等。
塑料的改性離不開粉體材料,常用來改性塑料的無機粉體材料有碳酸鈣、鈦白粉、玻璃微珠、硅酸鹽礦物等。
碳酸鈣:碳酸鈣是最早被應用于填充增強增韌PP的無機填料之一。研究表明,碳酸鈣的加入能明顯的增強增韌塑料的性能。尤其是納米碳酸鈣,其形態(tài)不同,使得改性塑料的性能也不大一樣。比如立方形碳酸鈣有助于改善塑料的沖擊性能,而纖維狀碳酸鈣能更好的改善塑料的拉伸性能等。
鈦白粉:鈦白粉改性塑料不僅可提高產(chǎn)品白度、剛性、硬度和耐磨性,還可減少紫外線的破壞作用,提高聚丙烯的光老化性能。
玻璃微珠:玻璃微珠有耐高溫、導熱系數(shù)小等優(yōu)點,用于填充塑料不僅可增加材料的耐磨、抗壓、阻燃等性能,而且,它特殊的球形表面還可提高材料的加工流動性,另外,它表面光澤度好,可增加制品的表面光澤,減少表面的污垢吸附。
硅酸鹽礦物:滑石粉、蒙脫土、硅灰石等硅酸鹽礦物可提高材料的熱變形溫度及表面光潔度,同時,插層滑石粉和蒙脫土制備的塑料復合材料具有很好的抗沖擊及尺寸穩(wěn)定性。
無機粉體在改性塑料中應用廣泛,未來隨著汽車、家電等行業(yè)的發(fā)展,無機粉體在改性塑料中將占據(jù)更重要的地位。盡管目前國內(nèi)無機粉體產(chǎn)量很大,足以滿足改性塑料市場數(shù)量上的需求,但是粉體的深加工產(chǎn)品少,產(chǎn)品附加值較低,并且粉體材料的功能化程度低都制約著粉體行業(yè)在改性塑料中的應用。隨著新能源汽車的全面覆蓋,以及汽車對改性塑料帶來新的要求,相關粉體企業(yè)需要生產(chǎn)更好的補強改性塑料的塑料專用粉體材料。一則可以提高產(chǎn)品的價值,另一方面企業(yè)能夠在激烈的競爭中憑借產(chǎn)品和技術的優(yōu)勢,把握發(fā)展的主動權,在競爭中脫穎而出。
提高產(chǎn)品質(zhì)量、提升產(chǎn)品附加值、開發(fā)相關功能化粉體、研發(fā)改性塑料用新粉體,只有這樣才能在改性塑料的萬億市場中占得先機,分得更大的蛋糕。
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