摘 要：回顧改性塑料行業發展歷程，總結“十二五”期間成就，提出在“十三五”開始的新常態下改性塑料行業發展的方向——創新驅動、提質增效，打造技術與產品的升級版，重點介紹極具市場前景的科技成果及發展項目。
關鍵詞：改性塑料 “十二五” “十三五” 成就 發展
1“新常態”下我國改性塑料行業從高速增長步入中高速增長發展時期
近幾年來，我國塑料加工工業在整個國民經濟步入“新常態”歷史時期時，從高速增長轉變到增速、減緩的軌道上來，呈現出平穩健康發展的態勢。
2012年以前，塑料制品年產量始終保持高速增長，十一五期間塑料制品年產量年均增長速達到10%以上，從2012年起逐漸下降，2012年為8.99%，到2015年下半年，增速已下滑到1%左右，塑料制品出口量也明顯下降，增速大幅度減緩。在我國塑料加工工業能力進一步擴大，技術和裝備水平不斷提高的背景下，制品產量及出口量增長減緩，增速下滑的主要原因是國內、國際市場需求不足。
另一方面，改革開放以來，賴以支撐高速發展的“紅利”正在減弱和消失，資源、環境、勞動力成本、市場化等多方面的矛盾意味著經濟增長的傳統模式面臨從根本上扭轉的局面，創新驅動、提質增效、打造技術和產品的升級版，建設資源節約型，環境友好型社會從上到下形成共識，新的經濟發展任務就是從技術和產品創新入手，解決多年堆積的產能過剩、產品過剩、產品類同、低值等問題的同進，尋找新的經濟增長點，保持國民經濟平衡健康的增長。
我們改性塑料行業是為廣大用戶提供質優價廉、高性價比的中間料產品——各種母料和專用料，是比較容易做到技術和產品創新的。我們要樹新常態理念、立新時期方略，打造行業升級版，向輕量化、功能、生態化、智能化進軍。
2改性塑料行業發展歷程回顧及十二五期間成就
三十多年來伴隨著我國塑料加工工業的成長，改性塑料行業也獲得迅速的發展。圖1為我國塑料制品年產量從上世紀八十年代初到2014年的增長軌跡，圖2為改性塑料年產量近6年來的增長情況。
圖1 過去35年塑料制品年產量增長情況
圖2 近六年改性塑料年產量增長情況
改性塑料行業龍頭企業——金發科技股份有限公司自1994年至2014年，二十年間改性塑料年產量大幅度增長，1994年到2010年16年間保持了高達58.9%的年復合增長率，2010年到2014年4年間雖然增幅下降，但仍然保持了年均9.8%的復合增長率（見圖3）。目前國內改性塑料年總產量達1000萬噸左右，年產量排在前十位的企業見圖4。
圖3 金發科技股份有限公司二十年間改性塑料年產量
圖4 國內改性塑料2014年產量前十名企業情況
（注：此圖中的改性塑料企業僅限改性塑料共混料和專用料，未包括以碳酸鈣為主要成分的填充母料）
十二五期間，盡管改性塑料年產量增速有所回落，但從產品總量看已經具有相當規模，而且從發展思路、技術裝備水平、產品品種、性能、應用領域等方面都有著顯著提高。
1）在實現改性塑料行業專業化、規模化的基礎上，努力實現功能化和精品化。改性塑料產品從數量到性能基本上能滿足汽車、家電、包裝、管道、電子、運輸等下游領域使用的要求。
2）行業骨干企業率先提出并實踐普通塑料高性能化、工程塑料低成本化的目標，一大批高水平科技成果涌現出來并在實際應用取得成效。
例如南京聚隆科技股份有限公司研制成功的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料榮獲中國優秀專利獎，并大量用于高鐵建設中。
又如上海優珀斯材料科技有限公司通過材料改性及二次拉伸復合工藝制成HDPE強力交叉薄膜，其拉伸強度最高達到50MPa以上，達到國際知名品牌同類產品同樣性能，完全可替代進口產品為我國防水卷材提供了質優價廉的新一代表面材料。
上海心爾新材料科技股份有限公司研制成功系列功能母粒，致力于低碳新材料和環保節能塑料制品，取得自主知識產權專利三十多項，以科技為先導，為行業實現改性塑料產品的升級換代樹立了樣板。
3）關注國際市場，讓改性塑料技術和產品走出國門
碳酸鈣為主要成分的填充母為在國內是司空見慣的大路貨產品，但在許多國家還是新生事務。北京大正偉業塑料助劑有限公司已將填充母料技術、裝備、產品出口到中亞塔吉克斯坦、東南亞印度尼西亞、南非，甚至俄羅斯等國，取得顯著經濟效益。濟南大華塑料加工廠和濟南天海任行進出口公司不但重視技術和產品創新，如Ph值為中性，達到發展國家對接觸皮膚的流涎專用母料，代替韓國產品，價格便宜一半，而且出口到泰國、柬埔寨，已占領泰國同類用途產品市場50%以上，而在柬埔寨，其市場占有率有望占到80%以上。上海心爾新材料科技股份有限公司的功能母料產品和技術已走出國門，覆蓋韓國、印尼、馬來西亞、泰國、越南等東南亞國家及歐美市場。還有很多企業已將目光投向國際市場，積極參加國際橡塑展，開拓海外業務和市場。
4）塑料改性技術與廢棄塑料再生利用更加緊密的結合，徹底改變了塑料再生利用低價值、高污染的面貌。
5）塑料改性加工設備實現高效、節能、規格范圍廣、品種多樣化、更多的選擇余地。
除仍在大量使用的平行雙螺桿混煉機外，密煉加單螺桿混煉生產線、一字型和三角形三螺桿混煉擠出機、連續密煉混煉擠出機等經過實踐檢驗，已批量用于改性塑料的生產，給用戶提供了更大的選擇性。
3改性塑料行業十三五發展思路
在以往取得輝煌成就的基礎上，步入“新常態”歷史時期，改性塑料行業同樣要進一步認清形勢，改變觀念，從擴大規模、產量為主的增長模式轉移到“創新驅動、提質增效、綠色環保和內外并舉”的新的模式上來，尋找全新的增長點，向輕量化、功能化、生態化、智能化進軍，再續行業輝煌！
——實現行業由發展壯大期到成熟期的轉變
——確立在全球本產業中的地位，尋找差距，努力從低端走向高端
——繼續努力提高技術與裝備水平
——從勞動密集型向技術資本型轉變
——鼓勵技術、產品、裝備的原始性創新，充分重視和發揮科技人才的作用
——在關注產品種類、數量、質量的同時，要堅決實現與綠色、環保、安全并舉，協調發展
輕量化 就是在保障使用性能的前提下，盡量減輕塑料制品的重量。對于使用非金屬粉體材料的改性塑料材料就是要打破“增重”瓶頸，在達到使用性能的前提下，把改性塑料材料的密度降下來。
功能化 就是要實現塑料材料性能按需要方向轉變，或者經改性具備普通樹脂所不具備的功能，如耐老化、抗靜電、阻燃、轉光、耐熱、阻隔、磁性等多種功能。
生態化 就是努力提高資源利用率、減輕對生產和使用環節對環境產生的污染，節能降耗、綠色低碳。
智能化 就是實現機械化、自動化、電腦控制，減少人為因素對生產過程的影響，大幅度提高生產效率。
4具有良好的市場前景的科技成果和重點項目
1）輕量化
通過使用特色原料和改進加工技術，將改性塑料材料的密度降低。
不使用交聯劑實現聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）微發泡從而降低塑料制品的密度。例如加有30%重鈣的HDPE片材（厚3mm）比同樣配比的未采用該技術的對比片材密度下降10%以上。
人工合成的微孔硅酸鈣具有和炭黑相似的比表面積，電鏡照片表明，其孔壁和孔徑均接近納米尺度（見圖5）。
1μm標尺
圖5 微孔硅酸鈣微觀結構
使用微孔硅酸鈣可將填充HDPE塑料材料的密度下降10%以上，而在材料性能上沒有明顯區別。
晶須碳酸鈣是指直徑為數μm，長徑比達到15以上的碳酸鈣，依靠其在基體塑料中堆積形成的微孔，可以使填充塑料材料的密度比普通輕質碳酸鈣的填充塑料材料密度下降5%，同時還能改善材料的抗沖擊性能。
人工合成異形中空微粒粒徑為100μm以下，具有低容重、低密度、色白、流動性好等優點，初步試驗表明，填充塑料有良好的加工流動性，在同樣添加量情況下，其填充塑料材料的密度可下降5%以上。更為可貴的是與早為大家所知的粉煤灰中空玻璃微珠相比，這種中空微粒對金屬材料的磨耗小，幾乎和滑石粉相似，在填充塑料加工時可以放心使用。
2）功能化
微孔硅酸鈣的吸附能力及在聚乙烯無滴膜中的緩釋與保濕作用。
微孔硅酸鈣致密繁多的微孔可以吸附流滴劑，拖延其向薄膜表面遷移的時間，從而達到緩釋作用。試驗表明，在不影響薄膜力學性能，甚至還有可能提高的情況下，其流滴劑有效時間可以提高一倍以上。更為可貴的是微孔硅酸鈣在延長流滴期同時，還因與滑石粉同樣具有阻隔紅外線的作用，從而達到流滴和保溫的雙重效果。
微孔硅酸鈣的微孔結構使其具有高吸附能力，可以制成吸異味母料，解決多年來困擾很多塑料加工過程及制品應用時散發的異味問題。例如硅酸鈣母料對甲醛吸附作用明顯，24小時的吸附量達到2.7%，而其它母料如碳酸鈣、滑石粉、硫酸鋇制成的母料等都不具有這種能力。
3）生態化
我國資源過度消費已造成經濟發展的制約因素，國家提出建設資源節約性和環境友好型社會就是努力提高資源利用率，把過去不被看好的或不被正確對待的資源利用起來，同時也是對環境的維護。
黑滑石在我國分布廣泛、蘊藏量大，但過去人們總是選擇色度白、二氧化硅含量高的滑石礦石，黑滑石因色黑，且二氧化硅含量達不到50%而不被看好。研究表明，滑石之所以具有良好的增強塑料剛性的作用主要是因為粉體顆粒的幾何形狀是片狀的，化學組成和礦物組成不是決定增剛作用好壞的唯一因素。使用擁有片狀結構的但不一定二氧化硅含量高的、顏色不白的黑滑石，可以在對色澤要求不高的塑料制品（如HDPE雙壁波紋管、汽車保險杠、黑色注塑制品等）中使用，仍可達到和高檔白滑石粉相近的增剛效果和抗沖擊性能，同時還顯示出加工流動性好的優點。因二者價格相差5~10倍，故在適當場合下使用黑滑石粉可以達到資源充分利用、保護環境、節省塑料制品原材料成本，提高生產效率等多重目的。
無粉塵清潔運行的粉體填充塑料生產線
以阜新鑫克機械制造有限公司加工制造的“密閉無粉塵改性塑料粉體表面處理及輸送生產線”為代表的無粉塵清潔運行粉體填充塑料生產線正在向全國推廣，為當前國家治理環境，減輕霧霾危害做出了積極貢獻！
阿莫斯特環保科技（北京）有限公司多年來致力于循環經濟領域內環境問題的解決方案的研究和推廣。在廢雜塑料再生利用和塑料造粒時產生的廢氣無害化處理設備的研制方面已取得重要進展。AWS造粒廢氣處理系統以全新的設計理念，將廢氣中異味氣體分子鏈打斷，逐漸分解為無味的小分子氣體后外排。這種設備不需負擔太多的易耗（如活性碳等）品，一次投資，長期受益。
4）智能化
杭州港灣機械制造有限公司研制的HW系列粉體表面活化機組已獲得一項專利發明權和兩項實用新型專利權。該機組在粉體表面活化處理上取得高效、節能、清潔、環保四重顯著效果，不僅自動化程度高，而且比傳統使用的其它類型粉體表面處理的單位能耗降低一半以上。
無錫靈鴿機械科技股份有限公司研制生產的H型和R型失重式喂料機及液體失重式喂料機、振動失重式喂料機、體積式喂料機可以適合各種形態的物料計量喂料，可單獨使用，也可組合使用，大大減少了人工配料的誤差影響，提高了生產效率，是改性塑料行業技術進步的重要標志。
5結束語
改性塑料行業成就喜人，發展潛力巨大。通過技術、設備和產品不斷創新，甚至原始性的創新，必能找到發展的新增長點。我們國家經濟已進入“新常態”歷史時期，誰能在科技上先行，在創新上領先，誰就能在競爭激烈的市場上贏得主動權。十三五乃至將來，我們要高舉“創新驅動、提質增效”的旗幟，努力拼搏，向輕量化、功能化、生態化、智能化進軍，打造行業升級版，再續行業輝煌！
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