什么是改性塑料？

在通用塑料和工程塑料的基礎上，通過物理、化學、機械等方式，經過填充、共混、增強等加工方法，改善塑料的性能或增加功能，對塑料的阻燃性、強度、抗沖擊性、韌性等機械性能得到改善和提高，使得塑料能適用在特殊的電、磁、光、熱等環境條件下。

塑料改性技術的應用范圍

從原料樹脂的生產到多種規格及品種的改性塑料母料的生產;應用于幾乎所有的塑料制品的原材料與成型加工過程中。

塑料改性的應用范圍很廣泛，幾乎所有塑料的性能都可通過改性方法得到改善。如塑料的外觀、透明性、密度、精度、加工性、機械性能、化學性能、電磁性能、耐腐蝕性能、耐老化性、耐磨性、硬度、熱性能、阻燃性、阻隔性等方面。為了降低塑料制品的成本、改善性能、提高功能，都離不開塑料改性技術。

塑料改性方法

物理改性：原則上不發生化學反應，主要是物理混合過程。在物理改性過程中往往也伴隨有化學反應的發生。

化學改性：在聚合物分子鏈上通過化學方法進行嵌段共聚、接枝共聚、交聯與降解等反應，或者引入新的官能團而形成特定功能的高分子材料。

塑料主要改性技術手段

1、填充

通過給普通塑料加入無機礦物(有機)粉末，改善塑料材料的剛性、硬度、耐熱性等性能。填充劑種類繁多，其特性也極復雜。

塑料填充劑(filler for plastics)的作用：提高塑料加工性能、改進物化性質、增加容積、降低成本。

塑料增量填充劑應具備的特性：

(1)化學性質不活潑，呈惰性，不與樹脂及其他助劑發生不良反應;

(2)不影響塑料的耐水性、耐化學藥品性、耐候性、耐熱性等;

(3)不降低塑料的物理性能;

(4)可以大量填充;

(5)相對密度小，對制品的密度影響不大;

(6)價格相對低廉。

2、增強

1)措施：通過在加入玻璃纖維、碳纖維等纖維狀物質。

2)效果：可以明顯改善材料的剛性、強度、硬度、耐熱性，

3)不良影響：但很多材料會導致表面不良和韌性明顯降低。

4)增強原理：

增強材料具有較高的強度和模量；

樹脂具有許多固有的優良物理、化學(耐腐蝕、絕緣、耐輻照、耐瞬時高溫燒蝕等)和加工性能；

樹脂與增強材料復合后，增強材料可以起到增進樹脂的力學或其他性能，而樹脂對增強材料可以起到粘合和傳遞載荷的作用，使增強塑料具有優良性能。

3、增韌

有較多的材料韌性不夠、太脆，可以通過加入韌性較好的材料或者超細無機材料，增加材料韌性和低溫使用性能。

增韌劑：為了降低塑料硬化后的脆性，提高其沖擊強度和延伸率而加入樹脂中的一種添加劑。

常用增韌劑：

多為馬來酸酐接枝相容劑)――乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、氯化聚乙烯(CPE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性(SBS)、三元乙丙橡膠(EPDM)......

都是用于塑料特別是工程塑料上效果顯著的增韌劑。

4、阻燃

在較多的場合，要求材料有阻燃性，比較常用的場合是電子電器，汽車行業也有阻燃要求，但一般較低。阻燃可以通過加入阻燃劑實現。

大多數塑料具可燃性。隨著塑料在建筑、家具、交通、航空、航天、電器等方面的廣泛應用，提高塑料的阻燃性已成為十分迫切的課題。

阻燃劑：又稱難燃劑，耐火劑或防火劑，賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑;它們大多是元素周期表中第ⅤA(磷)、ⅦA(溴、氯)和ⅢA(銻、鋁)族元素的化合物。

具有抑煙作用的鉬化合物、錫化合物和鐵化合物等亦屬阻燃劑的范疇，主要適用于有阻燃需求的塑料，延遲或防止塑料尤其是高分子類塑料的燃燒。

使其點燃時間增長，點燃自熄，難以點燃。

阻燃原理

1)吸熱作用任何燃燒在較短的時間所放出的熱量是有限的，如果能在較短的時間吸收火源所放出的一部分熱量，那么火焰溫度就會降低，輻射到燃燒表面和作用于將已經氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會減少，燃燒反應就會得到一定程度的抑制。

在高溫條件下，阻燃劑發生了強烈的吸熱反應，吸收燃燒放出的部分熱量，降低可燃物表面的溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延。Al(OH)3阻燃劑的阻燃機理就是通過提高聚合物的熱容，使其在達到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。這類阻燃劑充分發揮其結合水蒸汽時大量吸熱的特性，提高其自身的阻燃能力。

文章很長，希望對你有用淺談改性塑料都有哪些改性手段

一、增強技術纖維增強是塑料改性的重要方法這一，鎂鹽晶須和玻璃纖維均能有效地提高聚丙烯的綜合性能。以玻璃纖維增強的聚丙烯具有較低的密度，低廉的價格以及可以循環使用等優點，正逐步取代工程塑料與金屬在汽車儀表板，汽車車身和底盤零件中的應用：與玻璃纖維相比，鎂鹽晶須的模塑制品具有更高的精度，尺寸穩定性和表面光潔度，適用于制備各種形狀復雜的部件，輕質高強度阻燃部件和電子電器部件。作為一種改性劑，鎂鹽晶須能大幅度提高聚丙烯的強度，剛度，抗沖擊和阻燃性能。因此，鎂鹽晶須和玻璃纖維在聚丙烯改性中的應用越來越受到重視。 二、增韌技術礦物質增強增韌是最為普遍的改性途徑之一。向聚丙烯原料中添加的礦物質通常是碳酸鈣，滑石粉，硅灰石，玻璃微珠，云母粉等。這些礦物質不僅可以在一定程度上改善聚丙烯材料的機械性能和沖擊韌性，降低聚丙烯材料的成型收縮率以加強其尺寸穩定性，并且由于礦物質與聚丙烯基體在成本上的巨大差別，可以大幅度降低聚丙烯材料的成本。礦物質增強增韌聚丙烯是所有改性聚丙烯材料在家用電器中應用最廣泛的一種。波輪洗衣機和滾筒洗衣機的內筒一般使用的都是礦物質增強增韌聚丙烯材料，以代替早期的不銹鋼內筒。聚丙烯材料經礦物質增強增韌后，可克服其原有的強度不足，光澤度不好，收縮太大等問題。這種改性聚丙烯除了用于制作洗衣機的內筒以外，還被用于制作波輪和取衣口等部件，僅海爾集團對其每年的用量就在1700噸左右（每個洗衣機內筒約重2kg）。這種材料的礦物質添加量高達40%，其拉伸強度達33Mpa，斷裂伸長率可達90%以上，缺口沖擊強度約為10KJ/m2。微波爐的很多部件也采用礦物質增強增韌聚丙烯材料制造。由于礦物質的加入，可以在聚丙烯材料本身較高的耐熱溫度的基礎上，使其耐熱溫度進一步得到提高，以適應微波爐對高溫的要求。例如，微波爐門體的密封條，微波爐揚聲器喇叭口，喇叭支架等都采用了這種改性的聚丙烯材料。冰箱上的擱物架也基本采用了礦物質增強增韌聚丙烯材料，由于與玻璃面板可進行整體注塑，從而很好地解決了原來ABS材料的面板沁水問題。三、填充改性新型高填充玻纖改性塑料，它可克服常規玻璃纖維增強熱塑性塑料的缺陷。這種材料的基體是高溫熱塑性塑料如液晶聚合物，聚醚砜，聚醚酰亞胺和聚苯硫醚。在玻纖填充量在80%時，改性材料但仍能操持良好的可加工性。用新材料生產的部件具有耐磨損和耐溫變的良好特性。這種新材料可與塑料和金屬粘合，適用于表面摸塑設備加工，潛在的應用包括汽車和燃料系統部件，軸承，電子零部件，抗刮傷外殼等，這種玻璃增強物的輔加效益是阻燃性好，能回收利用，高度耐熱和尺寸穩定等。四、共混與塑料合金技術塑料共混改性指在一種樹脂中摻入一種或多種其他樹脂（包括塑料和橡膠），從而達到改變原有樹脂性能的一種改性方法。氟塑料合金是采用國內現有的超高分子量聚全氟乙丙烯（FER）為主要原料，與四氟乙烯加填料直接共混，用物理方法制造的，此材料性能超過了世界公認的“塑料王”聚四氟乙烯。五、阻燃技術高聚物的阻燃技術，當前主要以添加型溴系阻燃劑為主，常用的有十溴二苯醚、八溴醚、四溴雙酚A、六溴環十二烷等，其中尤以十溴二苯使用量為最大，溴化環氧樹脂由于具有優良的熔流速率，較高的阻燃效率，優異的熱穩定性和光穩定性，又能使被阻燃材料具有良好的物理機械性能，不起霜，從而被廣泛地應用于PBT、PET、ABS、尼龍66等工程塑料，熱塑性塑料以PC/ABS塑料合金的阻燃處理中。阻燃劑家族中的其他品種有磷系、三嗪系、硅系、膨脹型、無機型等，這些阻燃劑在各種不同使用領域發揮著各自獨特的阻燃效果。在磷系阻燃劑中，有機磷系的品種大都是油液狀，在高聚物加工過程中不易添加，一般在聚氨酯泡沫、變壓器油、纖維素樹脂、天然和合成橡膠中使用。而無機磷系中的紅磷，是純阻燃元素，阻燃效果好，但它色澤鮮艷，因而應用受部分限制。紅磷的應用要注意微粒化和表面包覆，這樣使它在高聚物中有較好的分散性，與高聚物的相容高性好，不易遷移，能長久保持高聚物難燃性能。六、納米復合技術科研人員發現，當微粒達到納米量級時會出現一種新奇現象，它的周期性邊界被破壞，從而使其聲、光、電、磁、熱力學等性能呈現出與傳統材料的極大差異。根據納米材料的結構特點，把不同材料在納米尺度下進行合成與組合，可以形成各種各樣的納米復合材料，例如納米功能塑料。一般塑料常用的種類有PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、PVC（聚氯乙烯）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）、PA（聚酰胺）、PC（聚碳酸酯）、PS（聚苯乙烯）等幾十種，為滿足一些行業的特殊需求，用納米技術改變傳統塑料的特性，呈現出優異的物理性能，強度高，耐熱性強，重量更輕。隨著汽車應用塑料數量越來越多，納米塑料很可能會普遍應用在汽車上。這些納米功能塑料最引起汽車業內人士注意的有阻燃塑料、增強塑料、抗紫外線老化塑料、抗菌塑料等。增強塑料是在塑料中填充經表面處理的納米級無機材料蒙脫土、CaCO3、SiO2等，這些材料對聚丙烯的分子結晶有明顯的聚斂作用，可以使聚丙烯等塑料的抗拉強度，抗沖擊韌性和彈性模量上升，使塑料的物理性能得到明顯改善。增強增韌塑料可以代替金屬材料，由于它們比重小，重量輕，因此廣泛用于汽車上可以大幅度減輕汽車重量，達到節省燃料的目的。這些用納米技術改性的增強增韌塑料，可以用于汽車上的保險杠、座椅、翼子板、頂蓬蓋、車門、發動機蓋、行李艙蓋等，某至還可用于變速器箱體，齒輪傳動裝置等一些重要部件。七、熱塑性彈性體技術熱塑性彈性體簡稱TPE/TPR，以SEBS、SBS為基材，是一類具有通用塑料加工性能，但產品有著類似文聯橡膠性能的高分子合金材料。在多材料模塑中，熱塑性彈性體有4個基本的類型，即苯乙烯嵌段共聚物（SBC）、熱塑性硫化膠（TPV）、熱塑性聚氨酯（TPU）和共聚多酯（COPE）。熱塑性聚氨酯彈性體是第一個能夠運用熱塑性工藝加工的彈性體。有聚酯和聚醚兩種類型，聚酯型具有較高的機械性能，聚醚型比聚酯型具有較好的水解穩定性和低溫韌性。聚氨酯橡膠具有良好的耐磨性、添加劑可以提高耐候性，尺寸穩定性和耐熱性，減少摩擦或增加阻燃性，它們在各硬度等級產品中具有很廣泛的應用，涉及汽車密封件和墊圈，穩定桿套，醫用導管、起博器和人造心臟裝置、手機天線齒輪、滑輪、鏈輪、滑槽襯里、紡織機械部件、腳輪、墊圈、隔膜、聯軸器和減振部件。共聚多酯彈性體具有良好的動態性能、高模數、高伸長和撕裂強度，還有在高溫和低溫條件下具有良好的抗撓屈疲勞性。通過組合紫外線穩定劑或炭黑可以提高耐候性，耐無氧化酸性、一些脂族烴、芳烴燃料、堿性溶液、液壓流體的性能表現為良好甚至優異；然而，無極性材料，如強無機酸和堿、氯化溶劑、苯酚類和甲酚會使聚酯降解，共聚多酯在一般情況下比熱塑性彈性體昂貴，應用于彈性聯軸器、隔、齒輪、波紋管墊環、保護套、密封件、運動鞋鞋底、電氣接頭、扣件、旋鈕和襯套中。2007年世界熱塑性彈性體（TPE）消費超過230萬噸，總產值超過110億美元，2001-2007年間世界消費保持年均6.5%的增長率。其中，北美消費平均增幅為5.7%，歐洲為4.4%，拉丁美洲則以兩位數速率快速增長，亞太地區年均增幅大于8%。高速的增長將帶動各行各業對TP巨的使用，汽車和日用品消費是拉動熱塑性彈性體消費增長的主要因素，不同品種的熱塑性彈性體增長率不相同。熱塑性聚氨酯應用以年均6.3%的速率增長，主要應用于汽車業預計未來熱塑性聚氨酯在日用品和體育用品上應用會有所突破。八、反應接枝改性在由一種或幾種單體組成的聚合物的主鏈上，通過一定的途徑接上由另一種單體或幾種單體組成的支鏈的共聚反應。是高聚物改性技術中最易實現的一種化學方法。馬來酸酐接枝改性聚合物一般采用雙螺桿擠出機熔融接枝法制備，其系類品種包括聚乙烯（PE-g-MAH）、聚丙烯（PP-g-MAH）、ABS（ABS-g-MAH）、POE（POE-g-MAH）、EPDM（EPDM-g-MAH）等，其操作工藝簡單、生產成本低、產品質量穩定等特點。其中產品MAH接枝率在0.5~2.5%范圍內可調，其他力學性能指標優良。可廣泛用作各類非極性聚合物（如PE、PP等）與極性聚合物（如PC、PET、PA等）其混改性時的相容劑等。納米碳酸鈣是一種十分重要的無機增韌增強功能性填料，被廣泛地應用在塑料、橡膠、涂料和造紙等工業領域，為降低納米碳酸鈣表面高勢能、調節疏水性、提高與基料之間的潤濕性和結合力、改善材料性能，須對納米碳酸鈣進行表面改性常用的碳酸鈣表面改性方法主要以脂肪酸（鹽），鈦酸酯，鋁酸酯等偶聯劑在碳酸鈣表面進行化學改性，從而使改性碳酸鈣填充的聚合物沖擊強度得到較大的提高，為了提高無機填料與有機基體之間的相容性，用高分子有機物對無機填料進行表面接枝改性是一種常用方法。Takao Nakatsuka 以磷酸鹽改性超細CaC03表面，然后與聚異丁烯酸接枝，P.Godard采用羧酸吸附和聚丁基丙烯酸接枝對CaC03表面改性，與丙稀單體混合后通過聚合制備了性能較好的PP/CaC03復合材料。

標簽：改性改進塑料