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填充塑料色母料的生产现状和市场前景分析
编辑:苏州市恒英塑业有限公司   时间:2016-11-23

一、填充塑料色母料生产现状     


塑料色母料最早是为了充分利用聚丙烯裂解中产生的副产物-无规聚丙烯而研制的填充母料。随着塑料工业的飞速发展,填充改性母料不但是一种添加材料,能够降低塑料制品的生产成本,还具有改善塑料制品的某些物理性能,如降低缺口收缩率、改善外观及手感等特性而得到市场的认可,已成为某些塑料制品中不可缺少的原材料。随着先进工艺和生产技术的完善提高,填充改性母料的品种、性能、用途都在适应市场的需求而不断变化。


1.1 主要生产设备     


塑料色母料的生产设备,最早采用高速混合机混合,双辊开放式炼塑机或密闭式炼塑机、经过混炼压片、平板切料机造粒。由于该生产工艺仅适用于以无规聚丙烯为载体生产的母料,混炼效果不佳,杂质含量多、分散不均匀,产量较低,质量不稳定,逐步被平行双螺杆挤出造粒机组等生产设备所取代。    


据不完全统计,目前,国内生产填充改性母料的生产线达千余条,80%的厂家采用高速混合机混合和平行双螺杆挤出造粒机组造粒。双螺杆挤出机以螺杆直径在60mm-80mm为多,最大的螺杆直径中110mm,长径比一般为(L/D)28:1-40:1。还有少部分企业采用单螺杆挤出造粒机组(包括双阶式单螺杆挤出造粒机组),单螺挤出造粒机组设备造价低、生产成本相对较低,但是由于该工艺混炼效果远远不如双螺杆挤出造粒机组,所以,在产品质量和生产产量上受到限制。


1.2  主要原辅材料      


填充改性母料主要原料有烯烃树脂,以非金属矿物粉体为填料(CaCO3用量占80%以上,滑石粉约占10%,高岭土、硅灰土等约5%-85),表面活化剂主要有铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂等。增塑剂及其它助剂,主要有硬脂酸、PE蜡、石蜡、白油等。(a)载体树脂的选择一般要与塑料制品选用的树脂基本相同或接近,熔体流动速率略大于制品选用的树脂。除了PP、PE等树脂,PS、EVA、ABS等树脂作为生产专用母料的载体,目前,已得到开发应用,应用领域和使用量正在不断扩大。(b)非金属矿物资源丰富,价格低廉,加工方便,已成为填充改性母料的主要材料。在母料中使用量最多的是重质碳酸钙,一般要求95%以上,含水量<0.3%。Te、SiO2的含量对产品的影响较大,Fe含量高时,影响产品的白度,SiO2对加工设备带来磨损。CaCO3白度好、易加工、价格低廉,粒径呈颗粒状,是填充母料时应用最大,用途最广的无机材料,用量最多的是400目-1250目,目前逐渐向微细化、功能化发展。改性母料是在填充母料基础上发展起来的新的改性材料。以滑石粉、硅灰石、高岭土等应用量较大,改性母料可明显提高塑料制品的物理性能,改善某些材料的缺陷,如汽车保险杠、仪表装饰件。采用PP+滑石粉,可提高其冲击强度,降低收缩率。    


塑料色母料主要以无机材料(云母、玻璃纤维等)提高制品的机械性能,也有的在加工中添加具有特殊性能的树脂或助剂,如加入抗氧剂、热稳定剂、阻燃剂等助剂,还有的加入POE,EVA等改性材料。


二、填充改性母料的市场应用前景


塑料色母料在塑料中的应用伊始为降低塑料制品的原材料成本,节约合成树脂,为企业带来经济效益,所以,受到塑料加工行业青睐。由于母料不但是填充材料,还具有改善塑料制品物理性能、提高加工效率等特性,在全国已形成以填充改性、共混增强母料为主导产品,以无机矿物填料、原辅材料、加工助剂和专用机械制造等相关结合的重要的新兴行业群体,也是目前塑料加工业中最活跃、发展最快的行业之一。


2.1  填充改性母料的应用


填充改性母料是以降低生产成本为主要目的,大都采用价格低廉、来源广泛的无机粉体或工业废物作为填充材料,加入适量的助剂和树脂生产而成。如红泥+PVC、助剂等,生产花盆器皿类产品。还有火力发电厂的工业废渣中筛分出的玻璃微珠,可作为注塑产品的填充材料,在降低生产成本的同时,可明显提高制品刚性、冲击强度等。目前,生产纺织袋扁丝的原料PP,主要有小本体法生产的粉状聚丙烯和颗粒聚丙烯。粉状PP由于价格低、全国大部分省份都有生产厂家,受到用户的青睐。    


纺织袋是塑料制品中使用填充改性母料时间最早、用量最大的产品。无论是纺织袋、吨装袋、纺织布、纺织网、遮阳网等制品基本上都在添加改性母料,添加量约为3%-40%,主要以CaC03母料为主。母料在扁丝中使用后,提高了印刷效果,降低了制品收缩率和产品成本。滑石粉改性可增加添加份数,弥补价格的差异。滑石粉改性在生产薄型塑料制品中遮光率低、透明性好,制品一般呈青白色透明状。    


薄膜类改性母料可用于农地膜、包装膜、购物袋、内衬膜、防渗膜、土工膜、流延膜等。在农用大棚膜中,因薄膜的使用环境变化大、覆盖时间长,对透光性、保温性及无滴效果都有严格的要求,添加的数量和粉体的质量都要谨慎选择,粒径越细,透光效果越好,力学性能越高。包装膜要根据用途不同,添加份数不同,在透明性要求非常高的粮食、蔬菜、商品类包装袋或保鲜膜中改性母料的添加量很少或在2%-5%左右,改性母料含量高时会影响膜的外观、热合效果和自封性。但作为一般产品的外包装袋或防渗膜,添加量可达到10%-20%;对物理性能要求不高的产品可添加到30%左右。包装膜或包装袋中加入滑石粉母料后,外观光亮,透明性较好、拉伸强度增加,但雾度有时会增大。    


塑料购物袋已成为人们不可缺少的盛装物品的包装袋,大多一次性使用后,不再重复使用,所以购物袋的外观、印刷、性能等都有特殊意义,如清雅美丽、印刷精良,性能优异,外观好看的塑料袋,除了物品的盛装方便外,广告效应也不可忽略。此类塑料袋中大部分都添加改性母料、增白母料、色母料等。    


塑料内衬膜是外包装物的防潮、隔湿的重要材料,由于有外包装起到物理性能的保护作用,大部分内衬膜生产厂为了降低生产成本添加填充改性母料量比较大。这类内衬材料添加CaC03母料一般在10%-30%左右,如果用滑石粉母料时,除了考虑其力学性能、生产成本等方面的因素要做比较外,外观、光亮效果、透光率、设备磨损等也是滑石粉母料的特性或优点。    


防渗膜、土工膜(网)是新型防水工程材料,防渗膜主要用于河渠、湖泊、池塘的防渗防漏。土工膜(网)是道路边坡、堤坝边坡及各种大型工程的防水和支撑材料。这类产品的幅度一般在8m以上,最宽的达24m,膜也比较厚,在这类产品中加人适量(5%-15%)的改性母料,在降低生产成本的同时,能够明显的改善制品的抗冲击强度和断裂强度。    


流延膜是塑料薄膜中生产较晚、发展较快的新品种,它是采用挤出机在较宽的模头中挤出后流延在压延辊上,延伸冷却而成,流延膜主要作为台布、衬垫、雨衣、包装膜、卫生巾等。流延膜中的有些产品对力学性能要求不高,添加的母料份数一般达10%-40%,但对无机材料的粒径要求控制10μm左右最好,要求母料的MFR要大些,流动性好,分散均匀。


中空制品中的塑料桶类是新型包装容器,具有耐化学品的稳定性好、腐蚀性小、质量轻、洁净卫生、生产成本低等优点,以替代金属材料生产的桶,广泛用于化工、日用、油脂、食用品、医用品的液体包装。桶的形状有方形、扁形、圆形等,它的重要技术指标有密封性、跌落试验、保压性等。目前,生产厂家大都采用高分子量高密度聚乙烯(分子量在50万左右)的原料生产。50L左右的桶类产品中添加CaC03母料,可降低生产成本,提高容器的硬度。但在盛放酸类物质时,易受到侵蚀,影响使用。大型桶类的力学性能、冲击强度要求非常高,目前基本上都很少添加填充材料。而在小型带颜色的各类桶中添加适量的改性母料,在降低生产成本的同时,各项物理性能指标均能够达到标准要求,还可减少制品收缩率,改善制品刚度。    


管材、板材类。塑料管材是我国近几年发展最快的塑料制品之一,PVC管材作为上下水管用量较大,但添加的材料是轻钙,改性母料不适用于PVC制品。PE管材发展较快,特是大型管材、波纹管、双壁波纹已广泛用于城市供水、排水、地下管道及化工管道、天然气的输送管道,替代了钢管、水泥管及其它管道。采用纯PE树脂生产的大型管材环刚度及拉仲强度等物理性能较低,一般需要改性增强。目前塑料管材添加改性母料的份数在5%-20%,添加滑石粉改性母料,可明显改善管材的环刚度、拉伸强度、弯曲模量等。    


注射制品。注塑产品种类很多,主要有工业零部件、家电部件、日用品等,由于注塑是在短时间内(几秒或几十秒)物料在熔融状态下按照模具的形状集聚,所以树脂的分子结构呈缠结形状,在加人改性母料时,也要考虑合成树脂的选择。改性母料的添加份数根据注塑制品的形状、体积、用途、性能、要综合考虑,特别是薄制品,力学性能又有特殊要求的更要特别慎重。    


近几年来,很多生产厂家开发了多种新产品,在市场上得到了得到了应用推广,取得了令人满意的效果。如PP/滑石粉生产的改性母料加工成一次性快餐盒(具)具有价格低、外观精美等优点,具有很好的市场竞争力和发展前景。PE/滑石粉生产的改性母料可用于电缆电线埋地梅花管材;还有PP/滑石粉增韧改性母料、PE/高岭土薄膜保鲜母料,晶须碳酸钙增强母料、晶须镁盐增强母料等等。这些新产品应用于家电、汽车、装饰材料等诸多方面扩大了改性母料的应用领域,取得显著的经济效率和社会效益。


2.2  填充改性母料市场现状与分析    


塑料色母料是涉及领域广、用途范围大的功能性材料。目前,我国填充改性母料生产厂家,主要分布在河北、浙江、北京、天津、广东、江苏、河南、陕西、四川、甘肃、广西等20多个省市、自治区约有300多厂家,年生产能力约在250-300万吨,年生产填充改性母料约200万吨。


填充改性母料在全国市场来看,还存在着价格差别和供求不平衡的现象。由于近几年新上马企业较多,又追求急功近利,挤占市场,产品价格大幅度下跌,致使填充改性母料生产厂家利润急剧下降,特别是在生产厂家较集中的地区,市场竞争尤为激


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