聚丙烯(PP)為五大通用塑料之一,具有良好的綜合性能,近年來增長速率迅速。其玻璃纖維/聚丙烯增強復合材料具有更高的剛性、熱變形溫度、抗蠕變性和尺寸穩定性,因而應用領域廣泛,如汽車工業、家用電器、電子、包裝、建材、家具等。但玻璃纖維/聚丙烯增強復合材料存在機器磨損大、回收困難等問題。
本成果通過“熔融擠出-多級拉伸-造粒”制備聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)/PP微纖化合金,實現了PP 的增強增韌,并通過了中試試驗。該項技術不僅克服玻纖/聚丙烯增強復合材料上述問題外,還具有工藝簡單、投資少等優點。
通過該技術可以使聚丙烯的拉伸強度從30MPa提高到42MPa以上,沖擊韌性從3.5提高10KJ/m2,熱變形溫度達到140oC以上,制品收縮率在0.8以下,其性能足以與目前在電子電器、汽車和建材等領域廣泛使用的ABS媲美,并且其價格存在明顯的優勢,因此,本成果有望部分替代ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。
主要技術指標:所制備的PET/PP微纖化增強塑料合金性能達到ABS性能水平,能廣泛替代ABS,用于電子、電器、汽車等領域。具體各項性能指標: 拉伸強度≥42 MPa(GB/T 1040-90);彎曲強度≥60 MPa(GB/T 111718.8-891); 彎曲模量≥2 GPa (GB/T 1 11718.8-89);懸臂梁沖擊強度(缺口)≥9 KJ/m 2(GB/T 1843-80);維卡耐熱溫度≥140℃(GB/T 1633- 2000);尺寸收縮率:0.5-0.8%(采用現行較為常用的德國國家標準 DIN16901);熔體流動指數:2-8 g/10min(190℃,2.16Kg)。
主要經濟指標分析:目前PP的市場價格在12000-14000人民幣/噸,PET的市場價格在20000-30000人民幣/噸,而目前ABS的市場價格較高,在25000-30000人民幣/噸,可見,PET/PP微纖化共混物其價格低于ABS 高達10000人民幣/噸以上,因此可部分替代ABS。另外,該技術可用于塑料包裝材料的回收,目前PP,PET包裝材料較多,其再生料價格都在10000人民幣/噸以下,通過本成果獲得與ABS性能相當的PET/PP微纖化共混物具有更低的價格。綜上,本成果預計可以創造良好的經濟效益。
建設投產條件:該技術在塑料回收方面有良好的應用前景,并且其建設投產條件較容易。例如,建設一個年產1萬噸PET/PP微纖化合金的生產企業,在設備方面,只需要高速混合機,以及塑料改性用雙螺桿擠出機,預計投入100萬人民幣。另外,需要工廠常用水電氣配套設施的建設,預計需要100萬人民幣。廠房及配套設施所需占地面積約10畝。預計需要投資200-300萬人民幣。
應用領域及市場需求分析:研究開發的PET/PP原位微纖化增強增韌聚丙烯材料的目標是部分替代ABS塑料在各領域的應用。目前ABS主要的應用領域主要有:(1)各種家電配件上,如電視機,冰箱等,其比例占到80%左右;(2)用于汽車上,它是汽車用塑料僅次于聚氨脂和PP的第三大樹脂。可用于車內、外殼、方向盤、導油管及把手和按鈕等部件。通常,一輛小汽車上ABS樹脂的平均用量10Kg,在卡車和其它車型中平均用量高達18-23Kg,據統計2006年中國汽車總產量700多萬輛;(3)電子/電器:電子/電器包括各種辦公和消費性電子/電器,辦公電器包括電子數據處理機、辦公室設備。基于PET/PP微纖化合金具有與ABS樹脂媲美的優異性能,如抗沖性、隔音性、耐劃痕性,耐熱性,可進一步替代汽車和器具用ABS樹脂。另外,抗靜電PET/PP微纖化合金可作為本項的升級產品,它將在電子電器中替代ABS體現優勢。可見,微纖化增強塑料合金材料有良好的應用前景,一旦能替代ABS使用,可產生可觀的經濟效益。
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