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高分子材料功能助剂的应用现状和发展趋势


高分子材料功能助剂的应用现状和发展趋势 【 摘要 】高分子材料功能助剂对塑料加工工艺来讲是三大基 本要素之一 ,随着有机工业 的不断发展 ,高分子材料功能助剂的应用有着十 分广泛的发展前景 。本 文通过 分析 高分子材 料功能助剂行 业现状。对实际应用发展进行了阐述指明了发展趋势。 【 关键词 】高分子材料;功能助剂;现在发展趋势 高分子材料已经与钢铁、 木材、水泥一起,构成现代

社会的四大基础材料, 被 广泛应用于国民经济的各个领域及人民生活的各个方面。 高分子材料通常要配以 相应的助剂,通过特定的加工工艺和配方技术而形成功能性制品。助剂,又称添 加剂或改性剂, 是高分子材料工业不可缺少的重要成份,几乎所有高分子材料都 需要助剂, 其不仅能赋予材料特殊的性能, 还可能显著地改善高分子材料的加工 性能和其它性能。助剂在高分子材料中的用量较少,但不可或缺。随着人们对材 料性能要求越来越高和针对特定功能要求的日益细化,助剂的种类也越来越繁 多。 如在塑料中最常用的助剂有增塑剂、 抗氧剂、 光稳定剂、 热稳定剂、 成 核剂、 阻燃剂、 发泡剂、 着色剂、降解剂、 抗冲击剂、 抗静电剂、 加工助 剂、 偶联剂、 颜料等产品。 正是因为有了这些形形色色的助剂,才使得各种 高分子树脂得以具有各种各样的性能。可以说,没有高分子助剂,就没有高分子 材料和制品工业。

1 高分子材料功能助剂行业现状 ( 1) 高分子材料的发展对 于化学助剂行业有高度的关联性。高分子材料化学助 剂己经成为现代化学工业体系和材料科学体系的重要交叉领域之一 ,在高分子 材料生产、储运、加工、使用过程中的作用愈加突出,几乎每一种高分子材料的 每一种性能都依赖相对应的化学助剂实现。 ( 2) 化学助剂行业发展的专业性越来越强 。随着 经济水 平对于 高分子材料 要求的提高,新材料技术和化工产业 的不断进步 ,高分 子材料 化学助剂产业整体呈现快速发展 的态势 ,表现为化学助 剂新 品种 的不断 出现 ,需求数量的较快增长 ,以及化 学助剂性 能的不断 改进。国际 同行业 巨头往往根据 自身技术优势和经营特 点选 择几大 类别的化学助剂进行生产经 营,呈现 出化 学助剂 行业 发展的较强专 业性。 ( 3) 中国化学助剂行业发展市场潜力巨大。 中国在高分子材料 领域的高速发展 ,使我 国已成为全 球高 分子材料 化学助剂需求的增 长重心 。 ( 4) 中国高分子材料化学助剂行业 处于加速发展 阶段 。由于我国高分子材料

化学助剂行业起步晚,行业的整体发展水平与国际水 平还存有差距 ,一方面单一企业经 营规模较 小、新结构物产品匮乏 化学助剂应用技术服 务能力较 差、行业集约化程度不够、产品未形 成集约化规模经 营、高端产 品少 、许多产品品种形成系列化 。另一 方面 ,中国化 学助剂 行业 呈现快速发展 的态势,专业化、规模化、 技术型 企业 不断出现 和发展,部分企业 已经在全球具有很好的知名 度 。 2 高分子材料功能助剂的发展分析 2. 1 分离纯化技术 分离纯化技术是指将特定化学物质与周边干扰物质彼此分离 , 获得单 一高纯度化学物质的技术 。分离提纯的方法主要包含两大 内 容:一是研 究获得高纯度物质的分离提纯方法 ,二是研究如何将这 种分 离提纯 方法,实现大规模的工业生产。分离提纯 的方法不拘泥 于物 理变化 还是化学变化 ,在可能的条件下使样 品中的杂质或使样 品中各种成分分离开来的变化都可使用 。化学助剂生产就是利用前 述一种或 几种技术 的组合 对产品原料 、中间体 、产 成品进行纯化, 使其满足工艺过程和质量指标的各项要求。 2. 2 化学合成技术 化学合成技术是指利用现有化学物质创造 出具备特 定结构和性 能的化学物质技术 ,主要包括 :卤化技术 、磺化技术 、硝 化技术、 酯化技术、氧化技术 、还原技术 、烷基化技术 、酰化 技术 、氨解技 术、羟基化技术 、缩合技术、 聚合技术 、官 能团的引入和选 择性转 换技术等单元反应技术 。化学助剂生产就是利用 前述 一种 或几种技 术的组合对产品原料 、半成 品进行化学合成 ,进而得 到成 品或中间 体的过程 。 2. 3 检测分析技术 检测分析技术是指针对特 定 目标物质 ,获得其 成分、结构、性 能、纯度等具体参数 的技术手段 ,主要 包括 :高效液相色谱分离检 测技术、气相色谱分离检测技术 、原子吸收光谱检测技术、气一 质联 机差 热分析 技术 、热失重检测分析技术 、激光粒度检 测技术、x 衍 射分析检测 技术、红外和紫外光谱分析检测 技术及 其他一系列化学 或物 理分析技术等 。化学助剂 的生产 需要选 用适当的检测技术或几 种技术的联合,对原料 、中间体 、产 成品和生产过程控制 的各项指 标进行分析检验 以确保符合客户和生产 的需要 。 2. 4 化学助剂应用技术 高分子材料化 学助剂应 用技 术是在化学助剂复合技术基础之上 发展而来 ,其主要 内容包 括:一是指化学助剂在完成化学合成之后 的剂型选择和确 定,比如造粒 、乳化、微粒化等 ,以使化 学助剂 适 宜于在高分子材料 中更好 发挥 作用;二是指为确保不 同的 高分子材 料获得特定 的功 能和用途 ,需要添加不同品种、不 同功能 、不 同剂 量 的各种化学助剂来实现 高分子材料 的性能 改善 目标 , 3 高分材料功能助剂的发展趋势 ( 1) 高效化。高效 化是 指在确定助剂用 量的情况下实现效果最 大化 。主要 途径 为助剂的高分子量化 ,普通 的助剂分子量 较低 ,容

易挥发迁移 、渗 出,降低 了助剂的效能 ,而 高分子量化 可减少 挥发 性、迁移 性,提高热稳定性、耐水解能力 、与材料 的相 容性,而使 助剂的效能得以充分发挥。 (2) 多样化 高分子材料化学助剂的多样化不仅在于新品种的 出现和应用高分子材料范 围的扩大 ,更在 于其作 用途径的多样化 。 高分子材料化学助剂 的功能是 由其相应 的官能团结构决定的,一方 面,传统 的官能 团结构 不断得 到改进 和完善 ,使产品序列不断丰富 , 另一方面,新的官能 团结构不 断被发现 ,使 助剂 发挥作用的途径呈 现多样化 。 ( 3) 复合化 。复合化 的是各种高分子材料化学助剂的共混物 , 目的是令高分子材料化 学助剂 具有 多功能性和增强协 同效应 ,使应 用简单方便 。现代 的复合技 术 己非初期的几种助剂简单混合 ,已发 展成为多组份协效性 能的研发 ,各 组分之间协同机理的研 究和协 同 组分的开发将是高分子材料化学助剂复合应用技术研发 的关键 。 ( 4) 系列化。系列 化指通 过对 同一类助剂产 品的结构和其应 用 性能发展规律 的分析 研究,将系列化的新助剂产 品的主要 参数 、类 型 、性能 、基本 结构等作 出合 理的安排与计划 ,以协调 同类产 品、 配套产 品和 目标 高分 子材 料之间更加合理的协 同关系 ,从 而充 分发 挥助剂产 品的协 同效应和协配性 ,获得更好 的市场 通用性 。 (5) 环保化 。随着环 保法 规 日益严格和可持续发展需要,环保 化将成为化学助 剂发 展的重点 。一方面是化学助剂 制造过 程的清洁 生产工艺的开发,节能减排:另一方面主要为发展环境友好助剂, 限制或禁止使用对人体 和自然环境有毒有害的助剂 。 4 结束语 随着高分子材料化学助剂高效化 、多样化、复合化、环保化、 系列化 的趋 势不断发展 ,高分子材料化学助剂 的各类相 关技术也沿 着上述趋 势不断演变进步 高分子材料化 学助剂 企业只有在掌握化 学助剂 主体技术的基础之上 ,沿着发展趋 势不断研发新技术,才能 在未来 的竞争中获得优势地位 。


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