新材料之改性塑料

新材料产业改性塑料研究汇报包二明 1 2020 4 21 第一部分 新材料概述第二部分 新材料产业 改性塑料 2 2020 4 21 1 定义新材料是指新近发展的或正在研发的 性能超群的一些材料 具有比传统材料更为优异的性能 新材料技术则是按照人的意志 通过物理研究 材料设计 材料加工 试验评价等一系列研究过程 创造出能满足各种需要的新型材料的技术 新材料概述 3 2020 4 21 2 历史条件随着科学技术发展 人们在传统材料的基础上 根据现代科技的研究成果 开发出新材料 3 发展趋势21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用 新材料的研究 是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军 新材料概述 4 2020 4 21 一 改性塑料概述二 改性塑料分类与用途三 改性塑料应用领域分析四 改性塑料行业政策环境五 改性塑料行业发展现状及趋势六 改性塑料行业发展前景七 我国主要改性塑料生产厂家八 邳州市新材料产业情况 新材料产业之改性塑料 5 2020 4 21 1 概念 改性塑料 是指在通用塑料和工程塑料的基础上 添加合适的改性剂 经过填充 共混 增强等方法加工 获得新颖的结构特征 提高了阻燃性 强度 抗冲击性 韧性等方面的性能的塑料制品 工程塑料主要是指能用作结构材料的热塑性塑料 通用塑料主要包括聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 ABS 丙烯酸 丁二烯 苯乙烯 聚甲基苯烯酸甲酯和氨基塑料等 其产量占整个塑料产量的90 以上 故又称之为大宗塑料品种 改性塑料概述 6 2020 4 21 2 特性 改性塑料克服了普通塑料耐热性差 强度和韧度低 耐磨抗冲性弱的缺陷 同时还赋予了如阻燃 耐候 抗菌 抗静电等的新特性 这些优越的综合性能使其在下游领域得到越来越广泛的应用 对塑料工业和新材料发展起到了重大的推动作用 7 2020 4 21 最早的改性塑料为用硝酸处理过的纤维素 称为硝酸纤维素 俗称 赛璐珞 由美国的AlbangDentalPlate公司于1870年开发 最早的合成塑料为酚醛树脂 由美国Bakelite公司于1909年实现工业化生产 自20世纪初到70年代 塑料品种的增长速度很快 每年都有几十个新品种诞生 但到20世纪70年代以后 塑料新品种的开发速度放慢 几年才有一个新品种诞生 但已有塑料品种的产量却增长迅速 已有几十年保持双位数增长 3 改性塑料起源与发展 8 2020 4 21 近年来 人们的着重点已从着力开发树脂新品种都已开发 剩下一些难开发的品种成本都比较高 即使开发成功 推广应用也比较难 而对原有树脂的改性 可获得全新的性能 并且使成本降低 因此 近年来树脂的改性很活跃 新的改性品种不断出现 夸张点说目前很难找到不经改性而直接应用的树脂了 可见其应用领域已越来越广泛 自1976年美国杜邦公司开发出超韧PA66后 各大公司纷纷开发新的改性PA产品 美国 西欧 日本 荷兰 意大利等大力开发增强PA 阻燃PA 填充PA 大量的改性PA投放市场 9 2020 4 21 4 塑料改性流程图 10 2020 4 21 无机粒子添加到聚合物熔体中经过螺杆或其他机械剪切作用 可能形成三种无机粒子分散的微观结构状态 无机粒子在聚合物中形成第二聚集态结构 在这种情况下 如果无机粒子的粒径足够小粒子间界面结合良好 无机粒子如同刚性链条一样对聚合物起着增强作用 这种分散状态具有很好的增强效果 如胶体二氧化硅和炭黑之所以对橡胶有增强作用 其中一个重要作用是他们在橡胶中形成了这种第二聚集态结构 5 改性塑料中填充材料的分散状态 11 2020 4 21 无机粒子以无规的分散状态存在 有的聚集成团 有的以个别分散形式存在 这种分散状态既不能增强也不能增韧 由于粉团中粒子间的相互作用很弱 将成为填充材料中最为薄弱的环节 无机粒子均匀而个别地分散在基体树脂中 在这种情况下 无论粒子与基体树脂间有无良好的界面结合 都会产生一定的增强增韧效果 为了获得增强增韧的填充改性塑料 希望是第三种分散状态 12 2020 4 21 6 改性塑料优势分析 改性塑料应用领域的不断拓宽 得益于其所具有以下优势 13 2020 4 21 7 改性塑料的改性技术 14 2020 4 21 改性塑料的分类及用途 15 2020 4 21 改性塑料主要应用于家电和汽车上 在各应用领域的比例如下所示 改性塑料应用领域分析 16 2020 4 21 1 改性塑料应用领域非常广泛细分市场主要有电线电缆 玩具行业 节能灯具 家用电器 电子行业 电动工具 汽车 办公设备等 其中用量最大的是在家用电器行业 约占37 其次是汽车行业 约占15 电子电器行业约占8 办公设备行业约占7 电动工具约占3 其他行业总共约占30 从细分市场的利润率来讲 电线电缆行业的特种电线电缆专用料和低烟阻燃材料的利润率最高 毛利率可达100 300 节能灯专用料 出口家用电器专用料 和电子电器专用料的利润居中 毛利率大概在10到30 玩具专用料 电动工具专用料 汽车专用料和办公设备专用料毛利率相对偏低 大约在10 左右 17 2020 4 21 随着科研水平的提高 改性技术取得进一步发展 改性塑料的阻燃 耐候 合金化水平不断提升 应用领域逐渐拓展 如硬质PVC替代木材料可广泛应用于建筑 包装 家具等领域 意大利Latis P A公司研制出的一系列新型高硬度复合材料可回收利用 并可代替铝合金 改性PE仿真料可替代藤条 具有耐老化 不易腐蚀 不易褪色 不易断裂 成本低的特点 改性PP可替代天然大理石 质轻 成本低 韧性好 易于加工 电镀级PC ABS合金可以替代金属节能灯座 2 改性塑料应用领域逐步拓宽 18 2020 4 21 19 2020 4 21 我国改性塑料行业政策环境 1 改性塑料作为化工新材料领域中的一个重要组成部分2011年是国家 十二五 的起步之年 塑料工业面临着发展和转变方式的艰难抉择 必定又是一个不平凡之年 十一五 期间塑料工业经历了应对金融危机的考验 在我国政府各项举措 组合实施的产业政策鼓励支持下 我国的塑料工业克服了重重困难 仍然实现了较快的发展 其中 改性塑料是国家鼓励发展的新材料行业 更是保持了高速增长态势 20 2020 4 21 2 各项政策推进改性塑料行业发展 21 2020 4 21 3 列为重点发展的科技领域之一 22 2020 4 21 改性塑料行业发展现状及趋势 23 2020 4 21 本文件源文件下载链接 作为衡量一个国家塑料工业发展水平的指标 塑钢比 我国仅为30 70 不及世界平均的50 50 随着国民经济的发展和技术手段的进步 国内 以塑代钢 成为必然趋势 我国的塑钢比指标将逐步提高 改性塑料已被国家列为重点发展的科技领域之一 陆续出台多项政策推进改性塑料行业发展 随着下游汽车和家电等行业的高速增长 改性塑料行业也将持续快速发展 1 在制造业中的应用比例还相对较低 24 2020 4 21 我国的改性塑料行业总体的发展水平较低 行业内企业的生产规模普遍偏小 产品的市场状况也呈现出初级产品多 中级产品质量不稳定 高级产品缺乏的特点 远不能满足我国21世纪经济发展的需要 我国家电用改性塑料市场主要被国外企业所占据 国内改性塑料企业才占有不到1 3的市场份额 由于国内企业的产品大多局限于低技术含量 低标准的层面 对那些具有高性能需求的领域开拓能力明显不足 2 发展水平低 25 2020 4 21 近年来我国改性塑料行业发展迅猛 产量 表观消费量年均增长分别达到20 15 2011年国内改性塑料表观消费量为596万吨左右 约占全部塑料消费量的10 左右 但仍远低于世界平均水平20 预计在未来几年 改性塑料总的市场需求量仍将保持15 以上的增长率 到2015年改性塑料的表观消费量将达到1024 7万吨 3 市场规模占有量小 26 2020 4 21 4 改性塑料行业发展优势 虽然国内改性塑料行业尽管还存在许多不足之处 但是一些技术和产品已经达到国际领先水平 主要有以下几个方面 1 专用树脂 国外企业以生产具有专门用途的特定牌号树脂为主 而中国则以通用树脂为基础树脂 通过改性使其具有与用途相适应的特性从而得到专用树脂 这和国内石化企业较少生产专用合成树脂的国情有关 27 2020 4 21 2 无机粉体材料改性 在这一领域中国的技术水平居于国际领先地位 国外企业不把填料当成降低成本的手段 只是应产品性能要求而使用填料 这在门窗异型材产品中体现得尤为突出 3 废旧塑料的利用 中国在这方面居于绝对领先地位 国外对废旧塑料的态度一是抛弃外运 二是低档次加工使用 而中国把废旧塑料当作合成树脂原料必要的补充 如阻燃ABs PC ABS合金等废旧塑料经过改性加上 完全可以作为塑料制品的原料使用 4 改性塑料行业发展优势 28 2020 4 21 29 2020 4 21 4 改性用助剂和添加剂 中国在改性助剂 添加剂的研发生产上已取得重大进展 偶联剂 抗静电剂 阻燃剂等基本可以满足使用要求 主要不足是个别厂家为追求利润 恶意改变产品成份 造成质量下降 功能不稳定 稀土偶联剂 成核剂 水镁石粉等由于中国具有资源优势 在国际上处于领先地位 4 改性塑料行业发展优势 30 2020 4 21 4 改性塑料行业发展优势 5 机械设备制造业 中国改性塑料常用的高速混合机 平行双螺杆挤出机在使用功能和连续运行寿命方面都已达到国际先进水平 但价格远远低于国际市场平均价格 适合于对热剪切敏感的材料改性和混炼的往复式单螺杆挤出机也已规模化生产 打破了由国外公司垄断的局面 有力促进了改性塑料产品多样化和高性能化的发展 31 2020 4 21 我国改性塑料的发展前景 国内经济科技创新能力不断提升 制度与管理方面的创新 国有企业股份制改造 民营经济崛起 新的资本运行和资源配置的调整 鼓励和引导民间投资健康发展若干意见 的发布等 将为改性塑料行业的腾飞提供难得的发展机遇和政策与制度的保障 32 2020 4 21 我国改性塑料的发展前景 近年来 随着高新技术的不断发展 改性塑料正逐步成为我国高新材料发展的重点 国家已将其作为优先发展的项目 并制定了一系列扶持政策 今后我国改性塑料企业应该在高性能 低成本和绿色环保方面下工夫 33 2020 4 21 1 改性塑料主要发展方向 一是通用塑料工程化 二是工程塑料高性能化 多功能化 复合化 三是特种工程塑料低成本化 产业化 四是纳米复合技术等高技术的应用 五是改性塑料的绿色 环保 低碳 循环再利用 六是开发新型高效助剂及改性专用基础树脂 34 2020 4 21 我国主要改性塑料生产厂家 家用电器专用料 金发科技 广东聚赛龙 浙江俊尔 广东银禧 山东道恩 广州花都科苑等 汽车专用料 金发科技 北京聚菱燕 上海普利特 哈尔滨鑫达 南京聚隆 山东道恩等 电子电气专用料 金发科技 浙江俊尔 广东银禧等 电动工具专用料 金发科技 横店得邦 中山纳普等 电线电缆专用料 广东银禧 冠德塑胶 深圳 东欣塑胶 深圳 等 节能灯具专用料 金发科技 江阴济化 南通星辰等 玩具专用料 科铨塑胶 深圳 东莞利泽等 35 2020 4 21 高新区新材料产业链情况 36 2020 4 21 徐州海天石化 集团 公司创建于1998年 经过10多年的发展现在已成为驰名国内的化工中型企业集团 产品由单一润滑油发展到拥有以聚丙烯 PP 为骨干的400多个品种的产品群体 成为淮海经济区化工行业的龙头 东陇海经济带上的明珠 汉王牌 聚丙烯及系列产品已成为国内知名品牌 1 海天石化 37 2020 4 21 2 重点推介项目 38 2020 4 21 新春兴再生资源集团是中国最大的废铅酸蓄电池综合利用企业 公司拥有一系列具有自主知识产权的专有和专利技术 专有的无污染废电池综合利用新技术开创了中国循环经济的新纪元 使中国的废铅酸蓄电池破碎分选予脱硫和铅冶炼行业由传统的高消耗 高污染 低效率的生产模式逐步向低消耗 无污染 高效率的方式转变 3 江苏新春兴 39 2020 4 21 性能要求 具有一定的韧性 耐热性好 耐化学腐蚀 绝缘性能优异等可用材料 改性塑料 PP ABS等 蓄电池外壳采用的PP材料常进行阻燃增强改性 3 1蓄电池外壳选材 40 2020 4 21 四大通用塑料材料 聚乙烯 PE 聚丙烯 PP 聚氯乙烯 PVC 聚苯乙烯 PS 及工程塑料丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚合物 ABS 酚醛树脂 HIPS 高抗冲聚苯乙烯 和ABS 改性PP 聚丙烯 材料 性能单一 价格昂贵 成本低重量轻性能好 41 2020 4 21 4 改性塑料行业产业链 42 2020 4 21 43 2020 4 21 一桥 即亚欧大陆桥 是东出西进的铁路干线 邳州火车站距园区8公里 一河 即京杭大运河 是南北水运的通道 可以运行4000吨级航船 五港 即邳州港 是全国最大的内河港口