由于單一樹(shù)脂性能存在局限,而人們對(duì)材料低成本化、高性能化和性能多樣化等方面的要求越來(lái)越高,各種工程塑料改性品種應(yīng)運(yùn)而生。工程塑料可通過(guò)物理、化學(xué)或者物理和化學(xué)相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn),包括共混(合金化)、共聚(接枝)和填充增強(qiáng)等。改性可使工程塑料的性能得到明顯改善,另外可以使得一種聚合物基體生產(chǎn)多種不同用途的產(chǎn)品,生產(chǎn)操作彈性大,易于實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的系列化和專用化。
熱塑性通用塑料產(chǎn)量大、成本低,為提高力學(xué)性能和耐熱性,可采用增強(qiáng)、填充和合金化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)高性能化,在一定場(chǎng)合替代工程塑料,同時(shí)降低成本。特別是PP復(fù)合材料及合金,由于其高性價(jià)比,已成為汽車領(lǐng)域中用量最大的塑料品種。
通用工程塑料通過(guò)共聚、共混合金化和復(fù)合材料化,其力學(xué)性能、耐熱性、耐久性等得到較大幅度提高,在一些場(chǎng)合可替代特種工程塑料使用。另外,通過(guò)改性,賦予工程塑料磁、電、抗菌等功能性是今后高性能化的重要方向,特別是隨著高性能碳纖維、碳納米管、石墨烯制備工藝的成熟,工程塑料的高性能化、多功能化更加大有可為。
由于高昂的市場(chǎng)價(jià)格,特種工程塑料的應(yīng)用往往局限于軍工產(chǎn)品,而只有低成本化后才能實(shí)現(xiàn)在民用產(chǎn)品的規(guī)模推廣,從而擴(kuò)大應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。低成本化的路徑有以下幾種,一是與通用塑料和通用工程塑料共混、合金化,填充、增強(qiáng)等;二是單體來(lái)源的低成本路徑;三是大規(guī)模生產(chǎn)。
隨著全社會(huì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),來(lái)自可再生資源、綠色工藝制備的工程塑料才是符合大眾預(yù)期的安全產(chǎn)品,可降解、可再生產(chǎn)品的需求越來(lái)越迫切。未來(lái)的工程塑料不僅可以回收利用,還可以做到原料和工藝的綠色化。專家們認(rèn)為,未來(lái)工程塑料發(fā)展的潮流將是高性能化和低成本化。一些具有耐高溫、耐磨、導(dǎo)電、電磁遮罩功能的高性能工程塑料將獲得較快發(fā)展。此外,在工程塑料分子設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中會(huì)特別注意保護(hù)環(huán)境、重復(fù)利用等理念。
工程塑料主要應(yīng)用在汽車、電子電氣、機(jī)械、交通運(yùn)輸、建筑、化工、國(guó)防軍工等領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì),2015年全球工程塑料需求已經(jīng)達(dá)到2000萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到2910萬(wàn)噸。