簡單分析改性塑料在新能源汽車輕量化上的需求與應(yīng)用

1、改性塑料的分類

改性塑料是指通過加入合適的改性劑，經(jīng)過共混、填充、增強(qiáng)、共聚、交聯(lián)等物理、化學(xué)方法對(duì)通用塑料和工程塑料進(jìn)行改性，以提升其韌性、強(qiáng)度、拉伸性、抗沖擊性、阻燃性等性能而得到的樹脂/塑料。

所以改性塑料產(chǎn)業(yè)鏈的上游是PE、PP、PVC 等合成樹脂，通過物理或者化學(xué)方法進(jìn)行改性得到改性塑料樹脂，再經(jīng)過擠出、注塑、壓延等工藝得到改性塑料制品，由于其性能優(yōu)異，改性塑料制品廣泛應(yīng)用于家電、汽車、建筑等行業(yè)。



改性塑料產(chǎn)業(yè)鏈

根據(jù)改性后的功能，改性塑料包括阻燃樹脂類、增強(qiáng)增韌樹脂類、塑料合金類、功能色母類等種類，各個(gè)種類按著不同的材質(zhì)又可以細(xì)分下去，并且由于各自的性能差異，應(yīng)用領(lǐng)域也各有不同。



改性塑料的分類



改性塑料分類及用途

2、改性技術(shù)

改性技術(shù)包括共混、填充、增強(qiáng)等物理方法和共聚、交聯(lián)等化學(xué)方法， 物理方法是目前最重要的改性方法，共混、填充等需要選用合適的改性劑、填料才能達(dá)到特定的改性目的。

（1）改性劑

改性劑或者也叫助劑可以分為加工助劑和功能助劑。

加工助劑是用于改善塑料的加工流變性以及成型性能的助劑，主要包括： 潤滑劑——改善基材的流動(dòng)性；熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑——改善基材的熱穩(wěn)定性；分散劑——改善基材的分散性；相容劑、偶聯(lián)劑——改善基材的兼容性； 架橋劑、增粘劑——改善基材的熔融強(qiáng)度。

功能助劑主要用于改善基材的物理、化學(xué)特性，包括：填充劑、晶核劑——改善基材的剛性、強(qiáng)度；抗沖改性劑——改善基材的沖擊性；阻燃劑— —改善基材的阻燃性，改性后的材料在受到火源攻擊時(shí)，能有效的阻止、延緩或終止火焰的傳播；安定劑——改善基材的耐候性；導(dǎo)電涂料填料、抗靜電劑——改善基材的導(dǎo)電性，抗靜電劑可減輕塑料在加工和使用過程中的靜電積累，降低材料表面電阻率；可塑劑——改善基材的軟硬度；發(fā)泡劑—— 改變基材的密度；色料——改變基材的透明性、顏色。



一些改性劑的用途



（2）改性方法

對(duì)樹脂進(jìn)行改性的方法可以分為物理方法和化學(xué)方法，包括填充、共混、增強(qiáng)、共聚、交聯(lián)等等，目前主流的改性技術(shù)是以填充、共混、增強(qiáng)等為主的物理改性技術(shù)。

填充是將礦物、改性劑等填充物與塑料共混，使塑料的收縮率、硬度、強(qiáng)度等性能得到改善；共混是摻入一種或多種其他樹脂、改性劑或礦物質(zhì)， 以改善原有性能；增強(qiáng)是將玻璃纖維等與塑料共混以增強(qiáng)塑料的機(jī)械強(qiáng)度。



改性技術(shù)

用于填充、共混、增強(qiáng)的改性配方一旦確定，對(duì)下游的生產(chǎn)設(shè)備的具體操作要求不高。這一技術(shù)特點(diǎn)決定了改性塑料生產(chǎn)的關(guān)鍵工序在于改性配方的設(shè)計(jì)，從目前的情況來看，通用型大品種改性塑料的原始配方基本處于市場公開的狀態(tài)，而高性能專業(yè)型改性塑料的配方則掌握在各細(xì)分領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)先企業(yè)手中。

3、應(yīng)用領(lǐng)域

改性塑料在阻燃性、強(qiáng)度、抗沖擊性、韌性等方面的性能都優(yōu)于通用塑料，下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，主要應(yīng)用于家電、汽車、建筑、辦公設(shè)備、機(jī)械等領(lǐng)域，其中家電、汽車是其最大的兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，2015 年國內(nèi)改性塑料消費(fèi)量已經(jīng)接近1000 萬噸，隨著科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)其下游應(yīng)用還在不斷拓展。

汽車行業(yè)已經(jīng)成為改性塑料需求增速最快的領(lǐng)域。據(jù)市場咨詢機(jī)構(gòu)Marketsand Markets 預(yù)計(jì)，2018 年全球車用塑料市值有望由2012 年的216.16 億美元增至461.12 億美元，消費(fèi)量預(yù)計(jì)將由2012 年的710 萬噸增至2018 年的1130萬噸，2013～2018 年期間需求復(fù)合年增長率將達(dá)13.4% （中國知網(wǎng)：《2018 年全球車用塑料市值將突破460 億美元》、《2018 年全球車用塑料需求將達(dá)1130 萬t》）。這主要?dú)w因于：一是全球汽車產(chǎn)量增速穩(wěn)定；二是汽車輕量化使得單車改性塑料用量增大。

總結(jié)：

國內(nèi)車用改性塑料增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全世界平均。國內(nèi)汽車產(chǎn)量增速在過去多年中都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全球汽車產(chǎn)量增速，國內(nèi)單車塑料用量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歐美等發(fā)達(dá)國家，發(fā)展空間巨大，特別是中國已經(jīng)是全世界最大的新能源汽車市場， 新能源汽車更加需要輕量化技術(shù)的支持，因此國內(nèi)車用改性塑料需求增速將高于全世界平均水平，成為改性塑料下游增長最快的領(lǐng)域，據(jù)亞化咨詢預(yù)計(jì)， 未來5 年內(nèi)國內(nèi)汽車改性塑料行業(yè)年復(fù)合增長率將超過26%。