2016中国国际工程塑料创新与应用发展论坛会后报告

时间：2016年9月22-23日 

地点：中国•上海外高桥喜来登大酒店

蹇锡高 中国工程院院士、大连理工教授

高性能工程塑料是在上世纪60 年代国际军备竞赛促使下发展起来，是发展航空航天、核能等高技术和国防军工不可或缺的重要材料，长期以来受西方发达国家技术垄断、封锁。传统的高性能工程塑料存耐热温度越高，溶解性越差，甚至不溶解。致使其合成难，成本高，加工方式单一（只能热成型加工），应用领域受限。课题组针对聚芳醚溶解性差的问题，从分子结构设计出发，引入扭曲非共平面结构，阻碍结晶，改善溶解性；针对传统工艺难以得到高分子量的聚芳醚的技术难题，开发新催化体系和新溶剂体系，提高分子量。

先后开发了一系列可溶解的高性能工程塑料及复合材料：含二氮杂萘酮结构聚醚砜酮（PPESK）系列、杂萘联苯聚醚腈砜系列(PPENS)、注射级30%玻纤增强树脂基复合材料、耐磨自润滑复合材料、连续碳纤维增强热塑性树脂基复合材料、玻纤布增强PPESK/PPENK复合材料等。这些材料具备低成本，高性能，结构、性能易调控，加工方式多样化等优点。

随着新品种的不断开发与优化、合成工艺及加工技术的进一步提高, 规模进一步扩大，有望进一步降低成本、应用领域进一步扩大展。

赵飞明 航天材料及工艺研究所研究员

高性能塑料是我国航天工业的重要材料，主要有聚氨酯（PU）、聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK) 等，其特点是多品种、小批量。包括酚醛泡沫、聚氨酯泡沫、聚酰亚胺泡沫等泡沫塑料。

聚酰胺重量轻、承载力较大、韧性高、减振性能好，用于多种结构件；玻纤增强PPS用作巡航的壳体，纳米磁粉改性PPS抗辐射、抗静电等特种功能结构件；短切玻纤增强PI，用于制作运载火箭液氢液氧贮箱的低温支撑和密封结构件，PI/PTFE合金用于加工性能和耐磨性能优良的减磨件，填充PI材料用于卫星耐磨碰撞垫块。聚四氟乙烯(PTFE)耐温，耐磨，耐腐蚀，纤维增强PTFE，用于无油润滑场合，纯PTFE加入填充剂提高耐磨性，用于固体润滑材料。PEEK耐温，高强，有自润滑性，可用于排除低温冷流或高温蠕变引起的密封泄漏。

未来航天技术需要新材料能适应极限环境、特种环境，具有高性能、多功能、长寿命。

裴金菊 布鲁克北京科技有限公司

红外光谱是聚合物（塑料）表征的常用手段之一，在质量控制上具有独特的优势，主要表现在：定性鉴别和定量分析、适用于各种样品、简单备样或无需备样、快速分析、测试结果准确可靠、可重复性强、操作简单、经济实惠等。可适用于质量控制流程、原材料种类和品质核查、聚合物的鉴定、定性分析混合物、添加剂额填充物。以下面的几种常用分析为例，分别是：涂料固化度的量化分析、聚合物的显微红外分析、聚合物表面色泽差异分析、塑料表面色泽差异分析、尼龙拉丝出现毛边分析、塑料表面起霜分析、聚合物表面异物分析、多层复合材料分析。充分展示了红外光谱功能的强大和实用性。

丁正亚 金发科技车用材料事业本部 产品开发部部长

报告主要分为四个部分，主要观点如下。金发的简介：金发科技是亚太地区最大的塑料改性生产商、国家创新企业，年产能在160+万吨以上，中国有9个生产基地，印度有3个，欧美有2个，全球供5500+员工，2015年销售额突破160亿人民币。

金发车用工程塑料产品：主要包括PA和PBT，具备多样化的产品类别及改性技术，主要采用玻纤、矿物等进行各种性能的改性，具备强大的数据支持。金发车用工程塑料技术特性：主要开发改性能的材料，如超高耐温型材料、更高耐盐级尼龙材料、耐水解PBT材料、高节拍玻纤增强尼龙6、超高强度玻纤增强尼龙材料等。金发车用工程塑料应用简介：金发具备丰富的零件应用经验，主要涉及底盘及动力总成、内外饰配件、汽车电子部件等。

王彦军 科倍隆（南京）机械有限公司销售总监

报告主要包括三个部分，主要观点如下。科倍隆双螺杆挤出机产品：科倍隆有超过100年的历史，在欧洲、亚洲、美洲有多家制造基地，产品范围主要涵盖三个系列，ZSK系列、STS系列、CTE/CKY系列，其中STS系列从扭矩到转速，再到底座，性能都得到很好的优化。双螺杆挤出及设计原理：扭矩等级的影响，为何需要高扭矩的设备，捏合元件的工作原理，分布混合部件等。如何降低车用制品的VOC含量：熔体中挥发份的脱挥原理，使用助脱挥剂进行辅助，在双螺杆侧排气系统中进行优化，使用一步法优化生产线等。

安晶晶 北京天罡助剂有限责任公司应用技术经理

报告主要分为公司介绍和代表产品介绍两部分，主要观点如下。天罡助剂是中国最早光稳定剂生产企业之一，专注材料耐候助剂研究20年，光稳定剂类产品连续10年在国内产销量第一，出口海外30多个国家和地区，是国家级高新技术企业，拥有多项荣誉。

塑料存在光老化的难题，防止光老化主要有两道防线，可通过紫外线吸收及屏蔽，和自由基捕捉及激发态湮灭。受阻胺光稳定剂需要考虑分子量/迁移速率，与树脂体系的相容性、捕捉自由基的效率、与树脂中被氧化区域的亲和力。T81/T70是环境友好型光稳定剂，特别适用于汽车聚丙烯材料体系，具备多个优点。新一代三嗪类紫外线吸收剂HPT UVA适用于PC、PMMA等工程塑料及合金，并能有效改善PP等体系对色粉的保护。胺类无卤阻燃剂FR-810具备无卤阻燃与长效耐候双重功效，具有低添加量、低析出、低VOC等特点，能改善长效热氧老化。

梁效礼 东莞市意普万尼龙科技股份有限公司总经理

报告主要涉及车用高性能改性尼龙和特种共聚尼龙两部分。意普万专注于尼龙科技研究，拥有行业领先的技术管理团队和先进的管理理念，有多个快速测试反应的分析实验室，可进行多种常规分析测试项目，提供全面的仿真分析服务，针对中高端客户需求，以替代进口材料为主，提供高性能材料。

核心技术主要有耐热老化技术、高效阻燃技术、超高强度技术、易焊接技术、抗渗透技术等。高性能共聚尼龙产品主要指高性能尼龙、高熔点尼龙、更高的长期耐高温特性尼龙等。做高端电子信息的共聚尼龙主要采用碳纤维、石墨、导电炭黑、玻璃纤维、镭雕助剂等作为添加材料。用于汽车的共聚尼龙主要采用玻璃纤维、碳纤维、HPA作为添加材料。所研发的尼龙材料，震动摩擦焊接性能优秀，长期耐热老化性能优秀，抗爆破性能优秀，得到国家零部件检测中心等多家第三方认可。

张玉春 富士康集团塑料技术发展室

富士康作为首屈一指的代加工企业，每年在零部件加工组装上使用大量塑料，对机械性能、热性能、电气性能、阻燃性能等都有明确要求。根据环保要求，所用塑料中PPS等逐渐被淘汰，要求材料无铅无卤，目前主要使用超高流动LCP和耐高温尼龙。同时对材料的流动性、颜色、低介电、抗静电等提出多种要求。未来产品会更加轻薄、环保，生物基塑料会大规模实现应用。

彭凌箐 科慕亚太区技术市场顾问

钛白粉作为工程塑料里常用的添加剂，钛白粉的遮盖力很强，主要是改变制品的颜色。但添加之后会部分降低塑料制品的综合性能，因而钛白粉的添加量不是越多越好，且需要进行表面包覆改善性能，包覆主要采用SiO2和Fe2O3，以改善加入后的效果，使产品满足需求。

牟建新 长春吉大特塑工程研究有限公司总经理

特种工程塑料可简单分为聚酰亚胺、聚芳酯、聚芳醚等几类，目前市场量最大的是PPS，越有7万吨的生产规模，市场增长率在10~25%。聚芳醚酮有良好的性能：高耐热性、强度高、模量高、韧性好、优良的抗蠕变性、稳定性、阻燃性等，主要采用亲电取代和亲核取代两种路线。目前国内第三代PAEK的Tm>411℃，Tg>183℃。聚芳醚酮的耐热性与分子链上的酮基和醚基的比例、芳环的密度以及基团间的连接方式等因素有关。其结晶性和结晶结构也会对性能产生影响。

杨杰 四川大学教授

我国目前的PPS树脂的质量与国外已经相当，但得阳科技停产以后，产品与市场需求相差甚远，注塑级、纤维级树脂全面紧缺，缺乏薄膜级树脂，市场充斥着国外各种废料和回收料。未来几年内，各大厂商都在扩大，竞争的加剧，国外巨头的打压，部分企业会退出市场。现有的装置能力普遍较小，部分生产线产品质量存在一些差距，未来万吨级的装置会成为企业的标配。一些工程技术难题是扩大的障碍，不同工艺路线导致产品质量、性能与经济性的差异，进一步提升产品质量与溶剂、催化剂的回收率将是生存的关键。

朱锦 中国科学院宁波工业技术研究院材料技术研究所所长

2014 年，全球工程塑料市值约为 600亿美元， 预计到2020年将超过 80亿美元，复合年增长率为 8%。据统计2014年亚太地区占全球工程塑料市场需求的 45%左右的市场份额。

高分子材料99%来源于石化资源，依存度太高 ，寻找高分子材料生产的新原材料，以降低其对石化资源的依存度。生物基高分子包括塑料、纤维、橡胶等，具备可再生性等优点。

生物基工程塑料需要如下单体：苯环或刚性环生物基单体和生物基二胺和二酸单体。宁波材料所生物基高分子涉及呋喃环化合物（FDCA）和聚酯。FDCA的主要来源是果糖，羧基修饰碳纳米管催化合成HMF，建立易分离催化转化体系实现质量稳定可靠。呋喃基聚酯的合成与合金化，大大提高了应用的价值和意义。

张中标 山东津兰特种聚合物有限公司总经理

聚芳香醚类特种工程塑料传统工艺采用两步强碱法，经优化以后改为一步中强碱催化法，对比国外同行，我们的产品分子量更高，反应时间很短。我们的经营策略主要是工艺创新、成本控制、定制合成和营销特色。目前可以提供聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚醚醚酮，可以实现定分子量和定官能团。同时帮助用户回收溶剂和催化剂，缩短用户的生产工艺，以实现更长期的合作。

姚强 中国科学院宁波工业技术研究院材料技术研究所研究员

磷烯阻燃剂的阻燃机理十分复杂，如何掌握和运用阻燃剂机理的多样性来实现高分子材料的高效阻燃是一大挑战。气相途经作用的磷系阻燃剂常体现出较高的阻燃效率，使用广，但需要跟高分子材料的降解温度密切相关。固相途径作用的磷系阻燃剂受高分子材料的具体结构影响很大。利用气相和固相途径的协同作用是我们研究的重点。报告中阐述磷系阻燃剂的阻燃特点，提出如何利用这些特点的工作思路，并举例说明在尼龙中的应用。

方省众 中国科学院宁波工业技术研究院材料技术研究所研究员

2009年~2014年PI的全球消费增长率为10%，2014年消费水平突破8万吨，已经超过预期。其中热塑性PI Tg<250℃，可以挤出注塑，多应用于民用，产量较大；而热固性PI Tg>250℃,只能模压成型，只能应用于军工，产量较小。

国外的著名生产商主要是杜邦、三井化学等，国内代表企业是上海华谊和长春高崎。杜邦的产品主要用于汽车的变速箱密封圈、推力垫圈、衬套等。国内的PI Tg在250℃左右，上海三普能接近300℃。需要解决的是耐温等级，尤其是260℃附件，还有TPI树脂规模产业化的问题。传统方法路线繁琐、合成加工困难、价格昂贵。我们所在团队将原来的6步简化到4步，生产周期由原来的两周缩减到两天，生产成本大幅度下降，价格预计可控制在20W以下。通过与聚砜共聚，形成共聚物、以氟代苯酐合成热塑性聚醚酰亚胺、开发结晶性聚酰亚胺和3D打印型聚酰亚胺粉末已扩大产品种类和应用领域。

王格侠

半芳香尼龙熔点一般高于280℃，具有耐高温、高模量、吸水性小、尺寸稳定性好等优点。常见的种类有PA46、PA6T、PA9T、PA10T、PA12T。主要合成方法包括：高温高压溶液缩聚法、低温溶液缩聚法、聚酯缩聚法、界面聚合法和直接熔融缩聚法。目前主要是耐高温尼龙和长链尼龙，但工艺和技术完全被国外垄断，工艺繁琐、耗时长，反应条件苛刻，加工窗口窄、难以加工。解决上述问题，形成自主知识产权，实现产业化，是未来的发展之路。

王锦艳  大连理工大学教授

高性能热塑性树脂具有高韧性，可通过熔融—冷却加工，优异的阻燃性能等优点深受国内外的关注。热塑性复合材料的加工工艺创新主要集中在：热熔焊接、热压弯曲成型、对焊接等，结构创新则是材料的高韧性涉及，进一步减轻重量，降低成本。目前的主要问题是浸渍工艺差、基体耐热性差、成本高、应用领域受限制。杂萘联苯聚芳醚复合材料既耐高温又可溶解，解决了传统技术难题，目前主要应用于航天航空、核能等领域，是理想的热塑性复合材料树脂基体。

赵涌 奇瑞汽车股份有限公司材料工程部主管

在未来的汽车发展中，免喷涂、低散发、100%回收等环保要求将是一个重要趋势。直接在注塑成型环节添加特殊的颜料使制品实现金属、珠光闪烁、高光、哑光、仿织物以及特殊视觉效果。

外饰免喷涂体现在外立柱、后视镜外壳、散热器格栅和保险杠下装饰板。内饰免喷涂体现在中控面板、内装饰条、门锁按钮、仪表罩等，。高光无痕注塑技术是运用过热水将模具表面快速升温，然后进行射出成型，完成模腔填充过程后，利用30℃水作为冷却媒体使温度急速下降，改变塑料产品表面特性。模具材料需要有优异的抛光性、热强度、较低的热膨胀系数等。免喷涂材料，特别是高光免喷涂的耐磨耐刮性，尚存在提升空间。

陶慷 合肥创新轻质材料有限公司总经理

传统母粒用共混挤出造粒的方法，制作工艺简单，工作条件良好，可以提高助剂的分散均匀程度，也有利于销售和运输。液态的助剂则存在添加、定量、分散困难，热敏感，不易高浓度母粒等问题。本公司利用多孔聚合物较强毛细管自吸附作用，将液体或可转化为液态的固体及半固体添加剂转换成表面干燥、可流动的助剂母粒，工艺简单，过程无热历史，使用方便，可根据特殊要求，复合功能母粒。例如低散发材料用除味母粒、反应接枝型硅酮母粒、低碱低熔光稳定剂母粒以及多功能复合助剂功能母粒等。

该类高效吸附母粒相比于传统母粒，可用搅拌机在常温下操作，能够进行高浓度吸附，有效分散均匀。生产工时短，使用简单，环保安全，无热历史，不会影响产品性能。公司目前可提供CXT系列多孔聚合物载体、LDV系列低散发材料用除味母粒、CX-Si系列反应接枝型硅酮母粒以及其它液体助剂功能母粒。

昌许 威奥轨道交通集团粘接监督、欧洲粘接工程师

工程塑料在地铁中的灯罩、吊环扶手、行李架等地方都有使用，主要采用PP和PE。工程塑料作为动车高铁的内饰材料，对机械性能，尤其是表面强度等提出明确要求。未来轨道列车的设计方向会朝着绿色环保、节能降耗、轻量化发展。复合材料具备的轻质高强、可设计性强、成本低、高安全性等优点将会是最好的选择。

黄家奇 江淮汽车技术中心材料工程部技术总监

整车产品材料开发流程，材料开发与产品开发匹配，确保流程运行高效和过程目标实现，江淮汽车多种材料已被认可，其中有复合材料行李箱。涉及产品开发关键技术模型、先进材料应用案例等。

周福昌 无锡小天鹅股份有限公司先行技术研究中心负责人

国内家电市场在2015年接近7700亿元，以上半年为例，洗衣机零售额超过300亿元，同比增长6.8%，目前仍处于调整期，总体表现为滞涨状态。单桶逐渐淘汰，双桶比例下降，滚筒占比大幅提高。滚筒洗衣机约30%以上的重量为合成材料（PP，ABS，PA等）；波轮洗衣机约40%以上的重量为塑料（PP，SBS，PA）；搅拌式洗衣机约40%以上的重量为塑料（PP，SBS，PA）；双缸洗衣机约50%以上的重量为塑料（PP，SBS，PA）。塑料在洗衣机产品中的潜在机会，物理、化学等关联特性方面8点主要优点。

周超群 安徽芜湖恒信汽车内饰制造有限公司技术总监

工程塑料在汽车上的应用保持告诉增长，预计到2020年整车使用量会超过500kg。汽车材料的主要发展方向是轻量化和环保化，目的是节能、减排、降耗和环保，要综合考虑成本和技术要求与标准。目前使用较多的是PA、PBT、POM、PC/ABS等。目前本公司有多个应用案例，主要是全塑后背门、复合前端支架、全塑电池盒托架、小腿保护梁、塑料进气歧管等。