中國粉體網訊 改性塑料是指在通用塑料和工程塑料的基礎上，經過填充、共混、增強等方法加工改性，提高了阻燃性、強度、抗沖擊性、韌性等方面的性能的塑料制品。其中，常見的粉體填料在塑料改性過程中一般會發揮增量作用、補強作用、功能作用。
改性塑料產業鏈
1改性塑料的分類及其作用機理
(1)增強塑料：增強塑料主要是用物理方法獲得。通過向樹脂中添加各種填充劑、增強劑，使其物理機械力學性能得到改善。目前使用的填充劑和增強劑的品種范圍十分廣泛，主要有碳酸鈣、玻璃纖維、玻璃球、二氧化硅、石棉、滑石粉、蒙脫石、高嶺土、云母、金屬粉末、三水合氧化鋁、炭黑、碳纖維、硼纖維及各種合成增強纖維等。
(2)抗沖擊改性塑料：對脆性塑料基本采用抗沖擊改性，通常方法是加增塑劑或是共聚、接枝聚合，另外是將兩種基本上互不相容且具有不同轉變溫度的聚合物進行共混。將不同性能且具有互補性質的高聚物材料共混復合在一起，優化配比和工藝，能得到兼顧各方面性能的新型塑料。
(3)阻燃塑料：塑料材料是含有碳和氫的有機化合物，有的也含有氧或氮，此類塑料具有一定程度的可燃性。隨著塑料材料的應用日益廣泛，越來越多的場合要求其具有阻燃的性能。人們通常的方法是向基體樹脂中添加各種含鹵化合物、含磷化合物及三氧化二銻等阻燃劑和促進劑的方法來達到目的。
(4)導電塑料：導電塑料目前分為兩種，一種是結構型導電塑料，聚合物本身具有導電性的；另一種是復合型導電塑料。復合型導電塑料是通過向基體樹脂中加入金屬粉、金屬絲、石墨等各種導電性填料，從而使復合體系具有一定的導電性。
(5)磁性塑料：磁性塑料屬于高分子磁性材料，高分子磁性材料具有記錄聲、光、電等信息并能重新放出功能，是現代科學技術的重要基礎材料之一。磁性塑料分為結構型和復合型兩種，結構型磁性材料是指聚合物本身具有強磁性的材料，復合型磁性材料是指以塑料或橡膠為粘結劑與磁粉混合粘結加工制成的磁性體。
(6)可降解塑料：可降解塑料按機理分可分為生物降解塑料、光熱降解塑料等。其中生物降解塑料是通過將玉米、馬鈴薯等農產品制作的淀粉經改性處理后加入基體樹脂中，其中淀粉成為微生物的培樣基，當產品完成使用任務后，通過微生物的侵蝕使大分子鏈發生斷裂、減小，從而達到降解塑料的目的。光熱降解塑料是在樹脂中加入各種光、熱降解引發劑、促進劑等，塑料材料在光、熱的作用下，大分子鏈在引發劑的作用下在其活躍的基團處產生自由基，發生斷裂反應，從而使得塑料大分子的分子量減小。
以生物可降解塑料為例，其改性方法包括物理共混改性和化學接枝改性等。在實際工業應用時，物理共混改性具有操作簡單、可行性強的優點，應用前景廣泛。其中，無機填料具有優異的耐候性、耐熱性及可降解性等優點，與生物可降解塑料共混改性后，所得產品在作用效果、成本控制及市場推廣等方面具有較大優勢。目前，生物可降解塑料中常用的無機填料有碳酸鈣、滑石粉、蒙脫土等。
2改性塑料加工技術
目前主要采用熔體加熱分散法來制備無機粉體材料改性塑料，也是直接混入法，即先將無機粉體材料與塑料在高速混合機中進行充分混合預分散處理，然后在雙螺桿擠出混煉機中通過加熱融化，并在剪切應力作用下塑料與無機材料充分均勻地混合達到微納米級復合改性的目的。該改性技術在工業上應用簡單方便、有利于工業化大規模生產，材料具有高性能低成本優勢。
此外，母料法也是十分成熟的塑料加工技術，按照規定配方，將粉體、加工助劑、載體共混攪拌均勻后，再送入母料造粒流水線，造出母料粒子，再將母料粒子按需要配比計量均勻混入塑料樹脂后，送入塑料成型機械加工成產品。該法優點是使用方便，無環境污染之慮，缺點是成本一般高于直接混入法。
塑料中常用的填料
粉體填料在塑料中的改性效果
3改性塑料和未改性塑料的應用
改性塑料與未改性塑料的應用行業領域存在一定重合，客戶根據不同產品或部件對材料的具體要求選擇合適的材料。
在材料性能要求較為單一的情況下，客戶通常采用未改性塑料；當未改性塑料因某方面性能不足，或客戶尋求降低使用未改性的(特種)工程塑料制件成本的情況下，通常會使用改性塑料。雖然改性塑料與未改性塑料的下游應用行業不存在嚴格劃分界限，但在不同領域中分別占據主導地位。
在生活用品、產品包裝等行業領域中，目前主要使用未改性塑料作為原材料；而在電子電器、汽車、通訊等使用場景復雜、材料性能要求較高的領域，改性塑料得到廣泛應用。
結語
雖然改性能提高塑料制品的某些性能，但也可能使塑料原有的一些性能下降，不能達到所期望的性能效果。例如，在無機填料改性過程中，填料的形狀及粒徑、填料的表面結構及特殊結構、填料的含量等因素就會顯著影響改性效果，在生產活動中需要尤為注意。
參考來源：
劉路興，等：塑料改性論述，山東省塑料研究開發中心
陳更新，等：粉體填料在塑料制品中的應用，上海塑料制品研究所
胡晨曦，等：無機填料在生物可降解塑料改性的應用進展，中石化(北京)化工研究院有限公司
中國粉體網、共研網、昆明學院、金發科技等
（中國粉體網編輯整理/昧光）
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