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摘要:系统论述了塑料填充母粒、润滑母粒、透明母粒、珠光母粒、色母粒及抗静电母粒等专用母
粒的性能、开发应用现状及国内市场需求,列出了圆内部分生产塑料专用母粒的企业,并指
随着人民生活水平的不断提高,塑料工业的日益发展,人们对塑料制品性能的要求亦越来越高,
塑料加工行业亦更加愿意使用各种操作方便的功能母粒来达到降低原材料成本、工艺成本,提高生产
效率,赋予塑料制品不同性能的目的,以满足市场的不同需求。比如,使用塑料填充母粒不仅可以降
低原材料成本,而且还可以提高塑料制品的刚性、硬度和耐磨性等;使用润滑母粒可以使生产出的塑
料薄膜易于开口.减少废品率,提高生产效率;使用透明母粒可以提高制品的透明性,加工不同透明
度的制晶,满足用户对制品的特殊要求;使用珠光母粒可以赋予塑料制品光亮悦目的色彩,提高其包
装价值和装饰效果:使用色母粒可以为塑料制品提供满意的色彩效果;使用抗静电母粒可以降低塑料
制品的表面电阻、静电衰减半衰期,以达到表面除尘的效果。笔者现就塑料填充母粒、润滑母料、透
明母料、珠光母粒、色母粒及抗静电母粒等专用母粒的性能、开发应用现状及市场需求等做一综述。
无机填料在塑料中的应用由来已久,原料来源易得,产品规格多,填充量大,着色自由,价格低
廉。随着塑料工业的发展,无机填料的应用已锝到长足发展。据悉,1996年塑料制晶中使用的填料
约为60万吨,到2000年达80万吨左右。无机填料的应用不仅提高了非金属矿物附加值,而且也降
低了塑料制品的成本。我国塑料工业中使用最多的无机填料是碳酸钙和滑石粉。自20世纪80年代以
来,重质碳酸钙在塑料中的用量与品种与日俱增,产地已遍布全国各地。重质碳酸钙色泽好,易分散,
价格相对较低.其用量增长速度远远超过轻质碳酸钙.仅在塑料编织袋中的用量就超过10万吨,而
且在其它塑料制品中已出现用重质碳酸钙取代轻质碳酸钙的趋势。然而,我国塑料工业使用的重质碳
酸钙与轻质碳酸钙数量之比为1:1.远未达到国际上的(14一18):l的比例。
用于塑料制品的填料除了碳酸钙外,还有滑{i粉、硅灰j=};I、Zi墨、高岭土、云母等无机矿物填料。其
中滑石粉的用量较火,日本每年从我国进口滑石分50万吨,人部分用于塑料填充,以提高塑料尤其
是聚丙烯(PP)耐热性和刚性,在工业配套件和日用塑料制品中,滑石粉含量达300/o.-40%。我国塑
料工业使用滑石粉的数量也随着汽车、家电行业的发展而显著增长。据统计.近几年我国每年消费滑
石粉130万吨左右,其中用于塑料和化妆品的约fI,7.6%,即10万吨左右。
1.2无机填料的应用“1无机填料经过适当的处理、加工后制成颗粒形状(即填充母粒)用于塑料制品。
(1)在PP中加入30%的经特殊处理的无机填料可使PP的缺K1冲击强度达到10%-,-120%热塑性
(2)在聚乙烯(PE)农膜中加入滑石粉、高岭十、云母等可使农膜对红外线辐射有良好的阻隔
作用,显著提高农膜的使用寿命.其中填充云母粉效果较好。(3)用微细滑石粉填充改性PP制作的汽
车部件.其性能达到德国大众汽车VW44045标准要求。(4)采用新型硅十矿物填充改性PP制
作的汽车轮罩,可满足成型加f:性和力学性能的要求。(5)填料填充PP/橡胶共混材料具有高
工和性能上与ABS相似。(6)填充碳酸钙的PP层压板,具有良好的耐冲击、耐热、耐腐蚀等性
于制造电镀槽、电镀转动滚筒压板板框等。(7)采用高流动性填充母粒生产的大口径PP桶,可使
桶体的刚性提高。(8)制作聚氯乙烯(PVC)人造革、地板、地板砖等大罱使用填料,可减
1.3市场分析国内能生产普通填充母粒的厂家较多,但质量好的厂家较少。它的主要用户为生产编织袋
如川化、泸天化、川天化、赤天化、云天化等.每年都要使用大量的填充母粒。按每个厂每年使用
100吨填充母粒(按5%填充)计,这5个厂每年对填充母粒的需求量为500吨左右:若采用微细填
料制作填充母粒,其填充量增加到】0%.则这5个厂每年的需求簧达1000吨左右。此外,其用户还
有生产塑料管材的厂家,填充母粒在塑料管中的填充量达30%50%。浙江一带不少厂家在生产PP注
塑制品和PP挤出制品时也使用大量的填充母粒,用量为10%50%,bwin必赢官方网站据估计每年仅硬质PP制品使
一般说来,普通填料粒径较大(101tin以上),与塑料的相容性较差,在塑料中使用时,其填充量受
到较大的限制,若使用过多则会降低塑料的性能。如在编织袋生产中要求填充母粒的添加量不得超过
39红5%,这就大大限制了填充母粒的使用。若采用由粒径较小的微细填料制作的填充母粒,则可增
加它在塑料中的填充量,这不仅可以使塑料制品生产厂家降低成本,提高经济效益.而且还可因产品
销量增加丽提高填充母粒生产厂家的经济效益。经笔者实验证明,将徽细填料制作的填充母粒应用于塑
料编织袋。用量可达10%,这种编织袋的有关力学性能超过5%普通填充母粒制各的编织袋。其性能
价格比优于普通填充母粒制造的编织袋。此外,填充母粒还可用于薄膜、管材、门窗、周转箱等塑料制
品。因此,可以认为,开发生产由微细填料制作的填充母粒具有较大的市场潜力和较强的产品竞争力。
2.1润滑荆性能及种类在塑料加工中存在两种对成型加工不利的摩擦:一种是加热熔融时聚合物分子
响物料的塑化效果;另一种是聚合物熔体与加工机械表面的外摩擦。这两种摩擦严重阻碍熔体的流动
以降低聚台物熔体分子之间的相互摩擦为主要目的的润滑剂称为内部润滑剂;以降低聚合物熔体
与加j[机械表面之间的摩擦为主要目的的润滑剂称为外部润滑剂。前者与塑料的相容性较好,它的分
子插入聚合物分子链之间,削弱聚合物分子之间的内聚力,从而减小内摩擦。后者主要是附着在聚合
物表面或加工机械表面,形成润滑剂分子层,因其内聚能低,故可以降低聚合物与加工机械表面之间
2.2润滑剂的应用IW (1)随着塑料填料的发展,填充量的增加,选用适当的润滑剂来提高填料与树脂之
(2)在色母辩生产中,某些润滑剂如油酸酰胺不仅具有润滑作用,而且还有分散作用,用于PE
白色及黑色母粒可以代替进口扩散油,使色母料的光沽性、光亮度相对提高,熔体流动速率(MFR)
(3)在P肌P包装薄膜料中加入0.05%-.0.2%的润滑剂(开口剂或抗粘连剂)可使薄膜厚薄均匀,
(4)在PE管料中添加润滑剂(如某脂肪酸酰胺)可以使挤出量提高20%。生产出的管材表面
(5)在线性低密度聚乙烯(LLDPE)薄膜料中添加高效润滑剂(流变助剂)可降低其动、静摩
擦系数,降低加工温度,改善熔体流动性,提高薄膜透明性、光泽性、断裂伸长率及撕裂强度等。
(6)在PE电缆绝缘料和全塑通信电缆护套料中加入润滑制可使加工的主机电流明显降低,挤出
(7)在农用无滴薄膜中加入润滑帮(抗粘连剂)可防止薄膜之间的粘连,并可改善其清爽性和
(8)在硬质PVC透明包装膜料中添加0.05%--0.2%的润滑剂(开口剂、抗粘连剂)可防止粘连,
(9)在塑料门窗料中添加润滑卉寸可使门窗表面色泽均匀、无麻点、平整光亮,提高产品外观质量。
(10)采用高效滑爽剂可以提高医用一次性塑料注射器的透明性、强度、弹性及表面润滑性。
2.3润滑剂市场及现状I.1 目前我国涉足润滑剂开发和生产的企业有30多家,大都存在品种单一、生
多而新产品少、内在质量不高等问蹶。今后随着我国硬质PVC制品、工程热塑性树脂及聚合物台
金 材料的发展,对润滑剂的市场需求和产品性能提出了更高要求。据悉,2000年全国对各类润滑剂
据报道,2000年全国塑料管材产量约为1000kt:塑料异型材生产线条,总生产能力超过
1300kt.实际生产塑料异型材700—800kt:塑料包装材料达2500~3000kt。仅此领域塑料制品产量
4500kt左右,若按0.1%比例添加润滑剂,则润滑剂的用量为4500吨左右;若换成润滑母粒使用,按
2·}扣5%比例加入,则润滑母粒的市场容量为90-225kt。 润滑剂外观为粉状或液状,在树脂中分散性较
3.1国内研制开发现状 PP属于结晶性聚合物.在加工中易形成尺寸较大的球晶,从而影响其透明性
制了PP在透明制品、日用品中的应用。因此,人们采用适当的改性技术来褫小PP的球晶尺寸,提
高 其透明性及韧性。如洛阳石化总厂赵均等采用透明剂和增韧剂对PP进行透明、增韧改性,制作
目前,关于珠光母粒的研究报道甚少,不过,确有人在研究开发珠光母粒。如杭州某厂在
MFR 为79/lOmin的低密度聚乙烯(LDPE)中加入云母钛(颜料)、自制润滑剂、分散剂等,并采
用二步 法制得高浓度珠光母粒。据悉,珠光母粒用于薄膜的添加量为6%-A0%,用于注塑制品的添
3.2发展趋势及市场 目前,塑料制品趋向轻量、薄壁、透明、光亮、悦目、色彩等功能化。将塑料进
可以提高产品的附加值,而且还可进一步提高产品的市场竞争力。如透明塑料可应用于冰箱中的透明
材料、CD光盘、VCD光盘、饮料包装、药品包装、医疗上一次性输液管、注射器等;彩色(含珠
4.1色母粒发展状况 随着塑料、橡胶和合成纤维工业的发展,与其配套的色母粒工业也得到快速发
家越来越重视产品的外观色彩,因为产品外观从来没有像今天这样影响消费者的购买欲望,尤其是汽
车、家电、日用消费品等产品更为明显。 如果将颜料干粉直接对树脂着色,则会产生环境污染并影响产
助剂、载体等进行混炼、分散、塑化。制成颗粒状着色剂(色母粒),不仅有利于环境保护,有利于包
装、运输和贮存,bwin必赢官方网站而且还有利用户使用并提高产品外观质量。20世纪90年代世界色母粒产量达110万
吨,分布见表lI”】。东南亚地区色母粒生产发展状况见表2,东南亚地区色母粒需求分布见表31”1。
我国色母粒工业始于20世纪70年代中期,80--.90年代塑料工业发达的广东省成为色母粒生产龙
由表1~表4可知,世界色母粒生产中以白色母粒的需求量较大,产量较多。东南亚地区色母粒
市场需求量最大着为中国,而国内色母粒生产量最大者为广东省,西部地区则相对较弱,而这正给予
随着我固进一步改革开放及加入世贸组织,一些跨国公司如巴斯夫公司、汽巴公司、赫司特公司
论文 等看好中国管材的潜在市场,纷纷进入我国抢t„i市场.分别在上海、青岛、天津等地建立合资
企iF 生产有机颜料,极天地促进了我国的颜料生产,1998年我国已成为世界主要的有机颜料出口1雪
2_--。 这些跨国公司的进入对我国色母粒工业的发展将起到推波助澜的作用。
(I)塑料包装材料近年来有了长足进步.一次性餐具的发展又促进了塑料包装业的发展。PP、
(2)电力、通讯及汽车工业的发展对色母粒有较大需求。 (3)随着PVC、PE、PP管材、片材、
据统计,2000年我国塑料制品器求量为648万吨,其中建筑、通讯、汽车配件、Et用小商品等
市场需求量为236万吨,若按I%比例使用色母粒,则色母粒的年需求量为2.36万吨。
5.1抗静电剂的作用I,I 塑料制品被广泛用于家甩电器、办公自动化设备、游戏机外壳、汽车内装饰等
和使用中一旦因摩擦带电后,不易通过导电除去而积累在制品表面,从而产生静电吸附,不仅影响制
品外观,而且给加工和使用带来不便。另外,由于冬季空气干燥易发生打电现象。还可能造成电予设
备中集成电路(IC)的误动作或存储器的破坏等故障,严重者还会引发火灾、爆炸、电击等事故。为
抗静电剂是一种加入树脂或直接涂敷于制品表面,可降低塑料表面电阻和体积电阻率,防止静电
采用特殊工艺将抗静电剂制成颗粒(母粒)形态直接添加于树脂中。不仅可方便用户使用,便于
运输、包装和贮存,而且可使抗静电荆在树脂中均匀分散,更有效地起到抗静电剂的作用。
5.2抗静电剂发展情况 我国塑料用抗静电剂的开发应用始于20世纪70年代.80年代以来迸一步得
国抗静电剂需求量己达3500吨Il 。 在食品等包装材料方面,目前我国抗静电剂的年消耗量约为3000
非离子添加型居多。据报道,仅国内的聚烯烃包装材料行业每年就约消耗抗静电剂1200吨以上。但
是由于国家抗静电剂新品种不多,对塑料的其它性能影响较大.尤其是食品等包装材料对抗静电剂的
卫生性安全性要求较高。国产抗静电剂很少能满足要求,因此每年需要进口一定数量的高性能抗静电
剂产品。预计未来几年我国抗静电剂的需求将以年均lO%一15%的速度增长,到2005年我国抗静电剂