眾所周知，有些聚合物的純樹脂性能并不是很優(yōu)秀，大多不能直接使用，需要進(jìn)行改性來滿足制品的需求。我們常說的改性塑料，到底改性了什么，都有哪些性能可以被改變，密度、透明性、硬度、加工性、強(qiáng)度、韌性？

一、什么是塑料的改性？

簡單來講，塑料的改性就是通過一些物理、化學(xué)等方法改變塑料原有的性能，增加或改善其原有性能，使其更適合終端制品。

二、塑料改性8大方向

到改性，一般的改性塑料都改了材料的哪些性能呢？總結(jié)起來大致有8種。分別是：

1密度

圖 微發(fā)泡PP材料應(yīng)用于汽車儀表盤

改變塑料的密度分為兩種，一種是減輕塑料密度，另一種是增加塑料密度，具體看終端應(yīng)用的選擇。這里主要介紹減輕塑料密度的方式。

降低塑料密度：根據(jù)高中公式M=ρV，也就是說當(dāng)降低材料的密度以后，在原有制品體積不變得前提下，質(zhì)量也會隨著下降，常見用汽車等終端的輕量化中。常見的降低塑料密度的方法有添加輕質(zhì)的填料或者樹脂，但是密度降低幅度較小；另一種就是發(fā)泡技術(shù)，此方法的減重范圍大。但是難度稍大。

關(guān)于塑料的透明性，一般是利用晶體和透明性的關(guān)系，塑料的透明度和制品結(jié)晶度有關(guān)，通過控制制品的不同形態(tài)結(jié)構(gòu)，可以改善其透明性。

衡量一種材料的透明性好壞，有許多性能指標(biāo)都需要考慮。常用的指標(biāo)有：透光率、霧度、折光指數(shù)、雙折射及色散等。一種好的透明性材料，要求上述性能指標(biāo)優(yōu)異且均衡。

常用的改變晶型方法有：

①控制結(jié)晶質(zhì)量，例如晶型、球晶含量、晶體尺寸、晶體規(guī)整性的控制。

②提高折射率，主要是通過加入不影響透明性的高折射率有機(jī)物或無機(jī)物來提高。

③降低雙折射，可通過控制加工中的取向，即降低取向度而達(dá)到降低雙折射的目的。

④添加改進(jìn)塑料的透明性，是指在透明樹脂中加入小分子物質(zhì)，從而改善其透明性的方法。利用這種方法可提高透光率、折射率，降低雙折射。

⑤添加成核劑，是增大透明樹脂透光率最有效的一種方法。成核劑是一種可以促進(jìn)結(jié)晶的小分子物質(zhì)。它在樹脂中可以起到晶核的作用，使原有的均相成核變成異相成核，增加結(jié)晶體系內(nèi)晶核的數(shù)目，使微晶的數(shù)量增多，球晶數(shù)目減少，從而使晶體尺寸變細(xì)，樹脂的透明性提高。

⑥添加高折射率無機(jī)物

⑦添加能降低雙折射的物質(zhì)

⑧添加抗霧劑

圖 儀表盤加硬膜 

硬度

改變塑料的硬度分為表面硬度和整體硬度，一般都是在塑料中加入硬質(zhì)添加劑，一般為剛性無機(jī)填料。

表面硬度：只改善塑料制品外表的硬度，而制品內(nèi)部的硬度不變。成本較低，主要用于裝飾材料日用品等。主要方法有涂層、鍍層及表面處理三種。

整體硬度：一般用塑料共混改進(jìn)方法即在低硬度樹脂混高硬度樹脂，以提高其整體硬度。

常見的共混樹脂有：PS、PMMA、ABS及MF等，需要改性的樹脂主要為PE類、PA、PTFE及PP等。

柔性

一般添加增塑劑來改變塑料的柔性，增塑劑的主要作用是改善樹脂的加工性，即降低加工溫度，改善加工流動性。但其加入到相關(guān)的樹脂中，還可以賦予制品以柔性。適用于增塑劑進(jìn)行改進(jìn)柔性的樹脂有：PVC、PVDC、CPE、SBS、PA、ABS、PVA及氯化聚醚等。

改進(jìn)塑料的加工性能一般表現(xiàn)在：提高樹脂的熱分解溫度；降低樹脂的熔融溫度；改善樹脂的加工流動性；改善樹脂的熔體特性。

常用改性方法是添加改性，添加增塑劑和潤滑劑。增塑劑可提高聚合物塑性；潤滑劑的作用是降低物料之間及物料和加工設(shè)備表面的磨擦力，從面降低熔體的流動阻力，降低熔體粘度，提高熔體的流動性，避免熔體與設(shè)備的粘附，提高制品表面的光潔度等。

5強(qiáng)度

圖 玻纖增強(qiáng)尼龍材料應(yīng)用于汽車進(jìn)氣歧管

塑料的增強(qiáng)一般是添加補(bǔ)強(qiáng)填料和纖維。大部分常規(guī)填料直接添加到樹脂中，會引起塑料的拉伸強(qiáng)度下降。但有些直接添加的特殊填料不但不引起拉伸強(qiáng)度的下降，反而會在一定程度上提高拉伸強(qiáng)度，我們稱這類填料為補(bǔ)強(qiáng)填料。補(bǔ)強(qiáng)填補(bǔ)的增強(qiáng)改性遠(yuǎn)不及增強(qiáng)纖維，只可用于一些強(qiáng)度要求不太高的場合。塑料添加纖維增強(qiáng)方法是最常用且有效的增強(qiáng)方法。

增強(qiáng)用纖維類材料是塑料用最主要的增強(qiáng)材料，其用量可占整個增強(qiáng)材料的90%以上。主要包括纖維和晶須兩大類，具體品種主要有：無機(jī)類（如玻璃纖維、石棉纖維、碳纖維、晶須、石英纖維、石墨纖維及陶瓷纖維等）、有機(jī)類（如PAN纖維、聚乙烯纖維、PA纖維、PC纖維、PVC纖維及聚酯纖維等）、金屬類（如硼纖維及鋁、鈦、鈣等金屬晶須等）。

圖 礦物增韌PP應(yīng)用于汽車儀表臺

塑料的增韌一般是共混彈性體材料，使塑料韌性增強(qiáng)。常用彈性體增韌材料有：高抗沖擊樹脂，如CPE、MBS、EVA、改性石油樹脂（MPR）等；高抗沖擊橡膠，如乙丙橡膠（EPR）、三元乙丙橡膠（EPDM）、丁腈膠（NBR）、丁苯膠、天然膠、順丁膠、氯丁膠等。

圖 PC/PBT合金材料應(yīng)用于加油壺蓋板

影響塑料制品使用的熱學(xué)性能主要為耐熱溫度和耐低溫溫度。耐熱溫度主要可用熱變形溫度、馬丁耐熱溫度及維卡軟化點表示；而耐低溫溫度一般可用脆化溫度表示。

在所有填料中，除有機(jī)填料外，大部分無機(jī)礦物填料都可明顯提高塑料的耐熱溫度。常用的耐熱填料有：碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、云母、煅燒陶土、鋁礬土及石棉等。 

另外，塑料的增強(qiáng)改變耐熱性效果比填充還要好，這主要是因為大部分纖維的耐熱溫度十分高，熔點大都超過1500攝氏度。常用的耐熱纖維主要有：石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維、晶須、聚酰胺纖維及丙烯酸酯纖維等。

8阻燃性能

圖 阻燃PC材料應(yīng)用于充電器外殼

大多數(shù)的塑料都是易燃的，阻燃性能不是很好，所以在一些配方中就要添加阻燃劑，阻燃劑一般是能提高塑料的燃點，或者能抑制火焰的傳播等。