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改性塑料分類、發(fā)展歷程及上下游概況
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 天健新材    2024-07-23

1、塑料及其改性化的概況

塑料是以石油化工產(chǎn)業(yè)形成的各類高分子通過(guò)加聚或縮聚反應(yīng)聚合而成的化合物。塑料在一定溫度和壓力下具有流動(dòng)性和塑性，可被塑造成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的材料。憑借質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、絕緣、透光、耐磨等特性，塑料目前廣泛應(yīng)用于人類社會(huì)的各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)，是現(xiàn)代生活主要的基礎(chǔ)材料。

塑料按用途及特點(diǎn)一般可分為通用塑料、工程塑料、特種工程塑料三類。

通用塑料一般是指產(chǎn)量大、用途廣、價(jià)格低、影響面寬的塑料樹(shù)脂品種，其產(chǎn)量占比在 90%以上。

工程塑料一般價(jià)格較高，性能優(yōu)于通用塑料，主要適用于工業(yè)用途的塑料，其中聚碳酸酯（PC）、聚酰胺（PA）、聚甲醛（POM）、聚酯（PBT 和 PET）和聚苯醚（PPO）被稱為五大工程塑料，應(yīng)用范圍廣泛。

特種工程塑料樹(shù)脂指物理及化學(xué)性能更優(yōu)于工程塑料、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)的產(chǎn)品，主要應(yīng)用于高端電子電氣、特種工業(yè)、航空航天等特殊領(lǐng)域應(yīng)用。

未經(jīng)改性的塑料雖然部分也具有密度小、耐腐蝕、絕緣性好等優(yōu)點(diǎn)，但部分塑料本身存在著耐熱性差，熱膨脹系數(shù)大，易燃燒，耐低溫性差等劣勢(shì)，在大氣、陽(yáng)光、長(zhǎng)期的壓力或某些介質(zhì)作用下易發(fā)生老化等問(wèn)題，這些缺點(diǎn)限制了其在很多下游領(lǐng)域和細(xì)分產(chǎn)品的應(yīng)用。

隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，部分下游應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Σ牧弦蟛粩嗵岣?，現(xiàn)有材料難以滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，塑料改性成為重要的研究課題。改性塑料是在基礎(chǔ)材料的基礎(chǔ)上，通過(guò)添加不同的改性劑，采用共混、增強(qiáng)等技術(shù)方法，提高塑料的阻燃性、強(qiáng)度、抗沖擊性、抗低溫、抗靜電等性能，拓寬塑料的下游應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)“以塑代鋼、以塑代木”和增加塑料產(chǎn)品的附加值等目的。

目前，改性塑料的應(yīng)用覆蓋了 3C 電子、汽車、家電、辦公設(shè)備、新能源、軌道交通、醫(yī)療、精密儀器、航空航天等涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各方面領(lǐng)域。

2、改性塑料的分類

改性塑料系在塑料的基礎(chǔ)上通過(guò)改性技術(shù)加工而成，具有顯著的個(gè)性特征，改性塑料廠商通常根據(jù)下游行業(yè)材料使用的特定需求進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)，擴(kuò)充了改性塑料的應(yīng)用領(lǐng)域，也為各大改性塑料廠商提供了差異化競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)空間。

塑料改性后物理、機(jī)械性能得到很好的改善，如阻燃、高強(qiáng)度、高韌度、高抗沖性、耐磨抗震等，綜合性能的提高為其下游應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。改性塑料按照基材種類、改性方向等分類方式較多，其中，按改性后的性能大致可分為阻燃樹(shù)脂類、增強(qiáng)增韌樹(shù)脂類、塑料合金類、功能色母類等。

3、改性塑料和未改性塑料在應(yīng)用領(lǐng)域的差別

改性塑料與未改性塑料的下游應(yīng)用行業(yè)無(wú)嚴(yán)格界限，應(yīng)用領(lǐng)域存在部分重疊。一般而言，在對(duì)材料性能要求較為單一且常用的未經(jīng)改性的塑料能達(dá)到要求的情況下，客戶常采用未改性塑料作為原材料進(jìn)行生產(chǎn)制作，此類原材料一般具有大宗化、通用化的特點(diǎn)；而當(dāng)未改性塑料的某方面性能存在不足無(wú)法滿足客戶的特定需求，或是在客戶意圖替代生產(chǎn)過(guò)程中使用的某些較為昂貴的未改性工程塑料原料，通常會(huì)使用改性塑料。

根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和下游客戶應(yīng)用情況，在基礎(chǔ)生活用品、產(chǎn)品包裝等行業(yè)領(lǐng)域中主要使用未改性塑料作為原材料；而在 3C 電子、新能源汽車、智能家居等使用場(chǎng)景復(fù)雜、材料性能要求較高的領(lǐng)域，改性塑料得到廣泛應(yīng)用。

4、我國(guó)塑料及改性塑料的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

改性塑料產(chǎn)業(yè)在很多發(fā)達(dá)國(guó)家已有較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展歷史，大型國(guó)際化工企業(yè)如巴斯夫、朗盛、杜邦、沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司等，在營(yíng)業(yè)規(guī)模、技術(shù)積累、一體化經(jīng)營(yíng)等方面優(yōu)勢(shì)明顯，在高性能專用改性塑料的配方研發(fā)、加工制造、品牌質(zhì)量等方面處于領(lǐng)先地位，產(chǎn)品在高端領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，單產(chǎn)品出貨大宗化特點(diǎn)較為明顯。

相比較而言，我國(guó)的塑料工業(yè)起步較晚，改革開(kāi)放后進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，通過(guò)大規(guī)模引進(jìn)先進(jìn)的加工技術(shù)和裝備，積極吸引外商投資，大力加強(qiáng)科技成果轉(zhuǎn)化，促使塑料工業(yè)及其改性產(chǎn)業(yè)鏈全行業(yè)快速發(fā)展。然而，由于各方面原因，國(guó)內(nèi)的塑料改性加工產(chǎn)業(yè)存在技術(shù)薄弱、規(guī)模較小的問(wèn)題，特別是在改性工程塑料、改性特種工程塑料等技術(shù)含量更高的細(xì)分領(lǐng)域差距較大。

國(guó)產(chǎn)改性塑料產(chǎn)品呈現(xiàn)中低端產(chǎn)品多、高端產(chǎn)品缺乏的特點(diǎn)，遠(yuǎn)不能滿足從我國(guó)制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)、產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展的需要。因此，改性塑料作為化工新材料領(lǐng)域中的一個(gè)重要組成部分，已被國(guó)家列為重點(diǎn)發(fā)展的科技領(lǐng)域之一。

經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，中國(guó)逐步在全球 3C 電子、汽車特別是新能源汽車、家用電器、電子通信、新能源等產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)中基礎(chǔ)材料領(lǐng)域的“以塑代鋼”、“以塑代木”趨勢(shì)不斷加強(qiáng)，為改性塑料發(fā)展創(chuàng)造良好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局等公布的數(shù)據(jù)，2010-2021 年，我國(guó)初級(jí)形態(tài)的塑料產(chǎn)量從 4,360.9 萬(wàn)噸增長(zhǎng)到 11,039 萬(wàn)噸，年復(fù)合增速為 8.81%。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022 年我國(guó)初級(jí)形態(tài)的塑料產(chǎn)量為11,367 萬(wàn)噸，2023 年產(chǎn)量達(dá)到 11,902 萬(wàn)噸，整體呈上升趨勢(shì)。

根據(jù)《中國(guó)塑料工業(yè)年鑒（2020）》及中商產(chǎn)業(yè)研究所、思瀚產(chǎn)業(yè)研究院、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院等數(shù)據(jù)，2010-2021 年，我國(guó)改性塑料產(chǎn)量從705 萬(wàn)噸增長(zhǎng)到 2,650 萬(wàn)噸，2022年進(jìn)一步增長(zhǎng)至 2,884 萬(wàn)噸，2024 年有望達(dá)到 3,421 萬(wàn)噸。

改性化率作為衡量改性塑料行業(yè)發(fā)展水平的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，由 2010 年 16.2%增長(zhǎng)到 2022 年的25.4%，雖已實(shí)現(xiàn)較大幅度增長(zhǎng)，但與全球塑料改性化率接近 50%的水平，仍有較大差距。根據(jù)中國(guó)合成樹(shù)脂協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域的豐富和對(duì)材料要求的提高，2024 年國(guó)內(nèi)塑料改性化率有望達(dá)到 30%，改性塑料的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒌玫竭M(jìn)一步拓展，未來(lái)發(fā)展空間廣闊。

5、改性塑料上下游概況

改性塑料的上游直接原材料主要為通用塑料、工程塑料、特種工程塑料等各種基礎(chǔ)合成樹(shù)脂，如 PC、PA、PPS、PP、PE 等，基礎(chǔ)合成樹(shù)脂主要來(lái)源為石油化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品。改性塑料下游產(chǎn)品種類豐富，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，包括3C電子、汽車、家電、辦公設(shè)備、新能源、軌道交通、醫(yī)療、精密儀器、航空航天等眾多行業(yè)，并且下游行業(yè)的產(chǎn)品大多直接面向消費(fèi)者，因此下游行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和社會(huì)消費(fèi)群體的需求變化對(duì)改性塑料行業(yè)的發(fā)展存在較大的驅(qū)動(dòng)作用，影響著其市場(chǎng)規(guī)模、發(fā)展速度以及發(fā)展方向等。

整體而言，改性塑料下游產(chǎn)業(yè)眾多，各廠商結(jié)合自身的行業(yè)積累、客戶結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品種類、應(yīng)用領(lǐng)域等進(jìn)行經(jīng)營(yíng)，競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)分散，未來(lái)可持續(xù)發(fā)展空間大。

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