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国内外塑料工业近期主要进展及发展动向 唐赛珍 (中国塑协降解塑料专委会) 一. 世界塑料原料生产发展概况及预测[1] 进入`90年代,世界经济开始复苏,并呈现加快增长的势头,作为材料工业的世界塑料工业的生产与销售也一直保持稳定的增长趋势。2000年世界塑料产量163000kt,比1999年增长3.6%。1995~2000年年均增长速度6.3%。据预测:2007年全世界塑料需求量将达到210000kt,2026年将达到380000kt。2000~2007和2007~2026年年均增长速度将分别为3.7%和3.0%。其中通用性塑料将分别达到195000kt(占塑料总需求量92.9%)和350000kt(占92.1%);工程塑料分别达到7000kt和1700kt;专用塑料将分别达到350kt和1200kt;复合塑料将分别达到100kt和430kt。 2000年世界主要地区塑料原料的分布欧洲产量占首位,为52000kt,占世界总产量31.9%;其次亚洲50700kt,占31.1%;北美洲由过去一直居首位而退居第三位,产量为50000kt,占30.7%;中南美洲8300kt,占5.1%;澳洲1100kt,占0.7%;非洲900kt,占0.5%。 1999年塑料原料产量占前十名的国家或地区是:美国46200kt,比1998年增长6.6%;日本14569kt,增长3.5%;德国13860kt,增长7.8%;韩国9083kt,增长7.4%;中国7600kt,增长8.1%;法国6250kt,增长4.2%;中国台湾省4990kt,增长7.8%;比利时4400kt,减少0.7%;荷兰4100kt,与1998年持平;意大利3975kt增长0.4%。 1999年人均塑料消费水平超过100kg的国家和地区有德国159kg、比利时158kg、美国134㎏、意大利114㎏、加拿大107㎏、以色列104㎏、西班牙102㎏、丹麦100㎏。据BASF分析预测,北美人均消费量1999年为88㎏,到2010年将增长到145㎏,未来10年增长46%;西欧人均消费量1999年为88.5㎏,2010年将达到132㎏,增长46%;拉丁美洲1999年人均消费量18.5㎏,2010年31㎏,增长68%;日本1999年人均消费量83㎏,2010年121㎏,增长41%。1999年世界人均消费量18㎏,中国约12㎏。 2000年世界塑料原料总消费量约170000kt,其中LD/LLDPE占18%,HDPE 13%,PP 17%,PVC 16%,PS、EPS 8%,PET 5%,PU5%,工程塑料7%,热固性树脂1.6%。据预测2000~2010年各项年均曾长率为,LD/LLDPE4.4%,HDPE5.6%,PP6.2%,PVC 4.1%,PS、EPS5.2%,PET10.3%。 二. 塑料工业近期技术进展 (一) 原材料主要进展和动向。 1. 近年来,塑料工业原料结构没有更多的变化,但在质量方面有较大的提高,改性塑料、功能性塑料、高机动性复合材料均以10%以上的高速持续发展,特别是被喻为明日塑料之星的“ABC”(即塑料合金Alloy、塑料共混物Blend和填充增强复合塑料Composite),通过基础研究和应用研究两方面共同努力,生产和加工技术获得进一步提高和完善,产品性能改进和系列化、功能化方面也取得更大的进展,由于投资少,成本较低,不但满足市场发展需要,而且为塑料加工提供更多的原料选择。 据国外预测,进入21世纪后 “ABC”材料将越来越广泛地进入工业和特殊应用领域。塑料合金近年来发展十分迅速,特别是现场(In-silu)聚合合金化技术,可大大提高力学性能和其它性能,如Himont公司近年来开发的Catalloy聚合技术,可以在聚合釜中直接生产出改性PP合金,使其制品的涂漆性、耐刮伤性和耐热性大幅度改进和提高。互穿网络是合金化技术中最先进的技术,通过反应注塑和反应挤出加工,把两种或多种高分子聚合物很好地联结在一起,使其制品的力学性能得到明显改善。层状分散型塑料合金为特殊性能的塑料合金,包括永久抗静电、阻气、阻燃、生化医学等特性,将进一步满足包装、建材、电子电气、医疗卫生等产业和高新技术的需要。1998年全世界工程塑料合金需要量为720kt,其中PC类(PC/ABS、PC/ASA)和PPO类(PP0/PS、PPO/PA)各占总需求量的44.4%。据预测到2005年年均增长率7%,其中PA类增长最高,约9%~10%。 液晶高分子作为塑料增强剂实现原位复合,能够显著提高塑料的模量、强度和耐热性,为改性塑料提高性能带来新的飞跃。 特种功能性塑料如导电、超导电塑料、导磁塑料、光敏塑料、导热塑料、记忆性塑料以及功能薄膜如电渗析膜、微孔过滤膜、超过滤模、血液渗析膜、逆渗透膜、气体分离膜等正逐步进入市场,更好地满足特殊要求。 电子束辐射技术在聚合物改性中无需催化剂,能耗低,生产效率高,环境污染轻,产品性能优异等,也正获得越来越广泛的应用。 2. 茂金属催化剂在合成高性能聚烯烃的生产和应用技术方面已日趋成熟,可为包装、汽车、电线电缆及耐用消费品等领域开发出强度大、透明性好、韧性高、耐热性和电性能优良的聚烯烃和聚苯乙烯。据EPN报导,1999年世界茂金属聚烯烃(MPO)消费量1116kt,其中MPE89.2%,MPP7.4%,MEPDM2.7%,其它0.7%。据预测2004年世界MPO消费量将达到6356kt,今后将在高立体规整性PP、齐格勒烯烃共聚物(COC).乙烯—苯乙烯共聚物(ESI).聚环己基乙烯(PCHE)、热塑弹性体等方面进行研究开发,并进一步开拓用途。另采用单晶点催化剂生产超低密度VLDPE、(0.88~0.890)、VLDPE弹性体等,可大大改善加工性能,替代乙丙橡胶在医用管、阻透和收缩包装及电线电缆中广泛应用。 3. 热塑弹性体(TPE)由于综合了橡胶和塑料的特性,特别是新型热塑性弹性体,如动态硫化聚烯烃TPE(TPO)、嵌段共聚PP和聚烯烃类TPE的共混物、聚酰胺类TPE、含氟TPE、带官能基的SEBS类TPE等的迅速发展,产量正进一步增长,用途和需求量也大幅度扩大,其中汽车和工业用品成为最大用户,医疗制品、粘合剂等也具有较大的市场潜力。如北美汽车工业中TPO的用量年增长率为10%,2005年汽车保险杠市场TPO将增长到75%。欧洲目前汽车保险杠TPO用量占80%。 4. 精密聚合高分子设计研究十分活跃,可以使人们自由地进行高分子的链结构组合,以得到所期望的各式各样的高分子材料。20世纪后期研究开发的乙炔扩散法聚合、阳离子活性聚合、立体特异性阴离子聚合,INFERTER聚合、金属茂催化剂立体特异性活性聚合、乙炔立体活性聚合,烯土类立体活性聚合等,正向实用化迈进并成为今后重要的发展方向,预测到2010年其产品将实现产业化。 5. 生物仿真技术在高分子合成中的应用发展迅速,如用光合作用和酶催化技术合成高分子材料既高效又节能。 6. 热氧化降解、可环境降解、生物降解塑料的研究开发成为治理塑料废弃物污染环境的热点课题,受到世界瞩目,目前正在逐步进入实用化阶段。 (二) 塑料成型加工技术的进展和开发动向 1. 当前塑料成型加工工艺仍主要以注射成型、挤出成型、中空成型为主,但有了许多新进展。 1) 注射成型的主要技术进展是开发了多种新型注射成型技术,如超高速注射成型、精密注射成型、薄壁注射成型、气体辅助注射成型、水辅助注射成型、三维MID注射成型、层状结构注射成型、结构发泡注射成型、低压注射成型、注射压缩成型、嵌件注射成型、反应注射成型、结构反应注射成型(SRIM)等;特殊注射成型技术,如浇口止封成型、推-拉注射成型、夹芯注射成型、复合注射成型、回路基盘注射成型、光学部件注射成型等;以及特殊材料如高性能工程塑料、复合塑料、高粘度塑料、超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、低粘度液状树脂(LIM)、热塑弹性体、金属粉末(MIM)、橡胶、陶瓷等的注射成型技术。此外为改进制品质量还开发了长纤维破断抑制成型、定向控制成型、表面光泽成型、表皮一体成型、表面装饰成型、溶融中子成型等。 2) 挤出成型技术的发展从柱塞式间歇挤出到螺杆式连续挤出;从单螺杆到双螺杆、多螺杆;螺杆结构由普通型发展到分离型、屏障型、销钉型、波状、DIS、多角型等;长径比根据要求由原来十几增加到30、48甚至60;挤出理论由固体输送理论,发展到熔融理论、熔体输送理论、粘性剪切理论、混炼理论等;新型挤出技术如高精度挤出、异型挤出、多层共挤出、反应挤出、机电磁一体化和动态塑化挤出等也蓬勃发展。据报导,利用低剪切熔融理论和新的高效喂料技术以及将双螺杆技术的某些理论应用于单螺杆上,是挤出技术未来发展方向。 3) 中空成型及其它成型技术的主要进展:双壁中空吹塑技术、三维中空成型、多层中空成型、保留型芯吹塑成型、多层滚塑、固相多层成型、微孔发泡成型、空气发泡成型、多层双向拉伸、口模牵伸技术等。 2. 近年来,成型加工技术开发的总趋向是对与已有的原材料—成型加工—评价方法等有关的技术奥秘进行最大限度挖掘,根据外部技术导入,对满足特性要求的适应加工方法及其进展等有关技术进行综合性重新评价,可概括为以下几方面: 1) 根据对原有加工技术的基本评价,通过简化工序、省力化、原料配方的最佳选择、复合化及与其它材料一体化加工等措施达到高性能化和降低成本。 2) 开发适合材料物性的成形加工法,采用利用高次构造(高晶化、分子定向等)的成形加工方法,如利用溶融压缩性的加工法、利用PVT特性的加工法;SCORIM/SCOREX/SCORBEND法的应用,浇口凝封注射成型等。 3) 相接技术的研究,是将不同成形加工技术进行组合的加工方法,如注射压缩法、挤出—压延法、挤出压缩法、注拉吹成型法、挤拉吹成型法等。 4) 研究开发和进一步完善新成型技术,如气体辅助成型技术、高空洞成型(H2M)技术、利用超声波·高周波加工技术、注射·压缩·热成型技术、高焊接强度加工技术、高中空注射成型技术、夹芯注射成型技术、融熔快速成型(FDM)技术、超大型注射成型技术、薄型注射成型技术等。 5) 制品表面改性方法,如与热固性树脂一体化加工、模具温度可调成型法、复合、涂层、等离子喷涂等。 6) 以回收利用再生料为对象的制品设计和加工法。 7) 通过技术突破和合作开发,提高生产效率。实例详见表1. (三) 塑料机械和模具的主要进展和开发动向 1. 塑料机械主要发展趋势是朝着组合结构、专用化、系列化、标准化、复合化、微型化、大型化、个性化、智能化方向发展。用户可以根据自己的实际要求,进行“组合和匹配”。另外围绕节能、省料的技术方针及满足专用材料和特殊用途的需要,开发了许多新型设备和特殊专用设备,如低压注射成型机、气体辅助成型机、夹芯注塑机,薄壁注塑机、结构反应注塑机、超高速注射机、注射压缩成型机、直接传动高速挤出机、多层挤出机、反应挤出机、动态交联反应挤出机、高速及高效混炼双螺杆挤出机、可抽出螺杆挤出机、橡胶用挤出机、电磁动态化挤出机、双向拉伸挤出机、双壁中空吹塑机、数控多坐标中空成型机、三维中空成型机等。 近年来,原料成型技术与成型机械的配合更为紧密。原料及成型技术的不断提高以及高性能化要求成型加工机械及周边机械与之配套,而加工机械的进步又促进成型加工技术的进步。其开发动向: 1) 以最适应的成型加工条件为目标的各种控制技术及其高度化—专家系统,开环和闭环控制日益普及,并设计各种高性能螺杆,开发薄膜、片材、中空制品等多层复合成型设备。 2) 开发精微控制、低噪音及性能优良的全电动性注塑机,电动和油压并用的电动注塑机。开发生产多品种、少批量、高附加值注塑机和成型技术,如4套模具自动换位注射成型装置,多件成型制品在注射完毕后,在模具内组装完毕的制品的组合模具。 3) 可减低残留应力的加工机械,如各种低压成型或适应压力成型的加工机械,模内压力控制法、注塑压缩成型机等的开发日受重视(见表2.)。 4) 多材、多色成型机,如多层专用加工机、夹芯注塑机、SP成型机、回收利用专用机、hoop成型机、软硬材料一体成型机等。 5) 提高制品性能为目的的加工机械,如排气式注塑机、真空注塑机、超薄制品专用注塑机、超高速注塑机,以及结晶性成型材料中空吹塑成型机,可提高制品外观、强度、耐候性、保鲜性、阻渗性等。 6) 开发适于线上焊接、表面改性的加工机械,如最优虹吸(siphon)注塑机(BSM)、模内温度可控注塑机。 7) 开发高效节能型的塑料除湿设备,以防止材料在100℃以上进行干燥除湿时变色及性能下降等技术问题。 8) 微型机随着电子、信息、电器、医疗、生物等行业的迅速发展,需求日益增多。国际上已成功开发出质量为万分之一克的注塑机,管材直径为1㎜的挤出机和容积为3ml的中空吹塑机。据了解,一些发达国家正在研究能替代人体血管的直径小于0.5㎜的塑料挤管机;日本正在开发质量为十万分之一克的注塑机。 9) 大型化塑机也是当前发展方向之一。目前国外已开发小轿车车身板用的8000KN注塑机;ф2000㎜的塑料管材和宽度10M的挤出机以及容积为5000L大型设备的中空成型机也开始投放市场。 10) 个性化也是当前塑机发展的另一个关注热点,如动模板可移动又可转动的注塑机,大成型面积小合模力或大合模力小注射量的注塑机,混料与注射联用成型设备,配备有特殊外围配套装置的挤出生产线,木塑共混成型加工设备以及以高度混炼、分散为目标及省能、省空间、低温加工用的各种机械均得到较快的发展。 2. 在成型加工过程中,模具和模头占重要的位置。近年来计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助分析(CAE)和计算机模拟分析软件等在模具和模头的设计制造过程中进一步普及和发展。从而提高模具精度,大大缩短制作周期。此外在模具及模头的材质方面,有效采用新开发的特殊钢、充气金属、非铁系金属等也将取得更大进展。 3. 关于计量、控制、评价方法,CAE分析软件的精密化,广泛应用的适用化技术也获得很大进步,并通过仿真模拟,可以正确的设计制品。物性计量技术和计量仪器进一步确立。塑料机械工业产品的自动化控制技术目前已发展到相当水平,设备单元的自动控制、参数的闭环控制、过程联运、在线反馈控制等电子计算机技术在塑料加工上得到广泛应用,目前正向智能控制功能的塑机发展,使无人操作、无人车间、无人工厂得以实现。近年来令人注目的评价法是根据可视化鲜明现象,物料在机筒内的举动,由固体到熔融态、混炼和分散举动全过程都可直接观察,由此可大大促进工艺改革和技术进步。可视化在注射、挤出、中空成型中都已实用,今后可视化解析技术用于成型加工特性的评价方面会有更大进展。关于材料的物性评价方面,与生产线直接连接的方式、实时控制方式的实用化也将进一步发展。 三. 塑料材料应用的主要进展和开发动向 众所周知,塑料材料具有许多特点:质轻、强度大、耐腐蚀、易加工等等,特别是20年代末迅速发展的高性能、多功能塑料,“ABC”材料等的广泛应用,可以节约能量,节省原料,增加功能,延长寿命,从而可降低成本和适应环保及经济持续发展的要求,已成为包装、建材、农业、汽车、航空航天、电子电气、医疗卫生等部门进行技术变革,促进技术进步和开发高科技产品必不可少的新材料。 1. 包装工业 21世纪,为确保经济的可持续发展,塑料包装材料与保护环境的协调发展更显重要。为适应新时代的要求,塑料包装材料在以节省资源、节约能源、保护环境等总的技术发展方针的指引下,高机能性、多功能性、环保适性塑料包装材料成为许多国家的开发热点,如保质、保风味,延长货架寿命的含高阻透层的多层复合材料;防霉、防虫灭菌的粮食,糖果糕点多功能性保鲜材料;适应不同气调环境的微孔果蔬保鲜材料;适应较长时间冷藏贮运水产品的保鲜材料;适应特殊用途的选择透过性及防锈、防电磁的特殊功能性包装材料以及将使传统包装材料产生巨大变革的纳米复合包装材料等蓬勃发展。为适应人们生活节奏加快,方便人们生活,提高人们生活质量的蒸煮袋和微波炉容器所需的耐热材料也迅速发展;为减少包装废弃物适应保护球地环境需要,可多次循环再用或易回收再生利用或易被环境消纳,降解或可堆肥化的降解塑料,可食用材料等成为重点开发的产品,并逐步进入市场,特别在一次性包装材料、航海包装用品、医用包装用品以及特定应用领域具有较大的市场潜力。 近十年来,我国塑料包装行业处在高成长时期,2000年塑料包装总产量达3000kt,“九五”期间年均增长速度达14.6%,据有关部门统计,90年代以来发展迅速的产品有:BOPP:生产线78条,总生产能力约450kt/a,产量300kt;BOPET:生产线15条,总能力100kt/a,产量50kt;BOPA生产线1条,总能力3kt/a,产量3kt;BOPS生产线7条,总能力约200kt;复合薄膜生产线300多条,产量170kt;PET瓶生产线80多条,总能力150kt/a,产量4.5亿个。据有关部门调查,我国塑料包装材料的市场潜力是很大的,仅从2000年几类产品的需求量来看,如化肥产量18000kt,需包装材料900kt,水泥2亿吨,需包装材料1000 kt,饮料10000 kt,需包装材料500 kt,粮食4.9亿吨,需包装材料600kt,水果40000 kt,蔬菜1亿吨,共约需包装材料500 kt,液体食品包装膜、食糖食盐包装膜等需500 kt。据此预测,到2005年我国塑料包装材料(制品)总需求量将达5500 kt。 2. 建材工业 化学建材是当代继钢材、木材、水泥之后新兴的第四代新型建筑材料 塑料在建材中获得广泛应用的主要因素之一是除塑料自身所具有的优良性能外,主要与世界能源日益紧张有很大关系。从材料生产能耗比较,如以PVC为1,则钢材为4.5,铝材为8.8,从应用节能效果比较,塑料管比金属管可减少生产能耗30-50%塑料窗比铝窗可节省采暖能耗约30%。因此塑料建材的迅速发展和广泛应用,不仅能大量代钢,代木,而且是一种节能效益十分显著的产品。 国外塑料建材发展十分迅速、美国1999年塑料管材需求量占管材总需求量的38.3%,1989~1999年年均增长率6.4%,远超过其它传统管材。据预测2004年塑料管材需求量在管材总需求量中约占40%,1999~2004年年均增长率仍以较高速度增长,约3.5%,2000年欧洲管材市场消耗的塑料总量为3500kt,预计2005年将达到4100kt,年均增长率3.1%,其中西欧2.4%,东欧5.4%;PP和交联PE(PEX)增长最快,PP为9%,PEX5.5%(室内取暖),主要用途:排污30%、灌溉16%、建筑15%。增长最快的应用领域为气体运输、电缆导管和建筑管线。西欧塑料门窗90年代占据了较高的市场份额,特别是德国塑料门窗在建筑用门窗总市场约占70%。其它塑料建材品种,如高分子防渗材料,新型塑料泡沫塑料夹心板体保温材料、室外披叠板,装饰材料等也不断推出新的品种,发达国家中塑料建材在塑料总消费量中仍然占20-25%。据有关部门调查统计,我国当前引进的塑料异型材挤出生产线500多条,国产2000多条,实际加工能力1300kt/a以,产量超过300kt,塑钢门窗占我国建筑门窗市场的15%;据预测,到2005年要达到20%上;采暖地区市场占有率50%以上,其它建筑节能要求地区不低于35%;2015年市场平均占有率达40%,最高达60%以上。但也必须充分注意近几年进入市场的玻璃钢门窗和彩色铝合金门窗,也正在成为门窗行业的新亮点,并将在今后门窗市场,与塑钢门窗呈“三足鼎立”之势。 塑料管材是产量大,用途广的塑料制品。近几年来,由于政府部门的大力推动,塑料管材增幅很大,2000年预计消费量达500kt左右,除工业生产和农业灌溉用以外,建筑用塑料管消费量约为300-400kt,其中用量较大的是建筑排水管、城乡供水管、电工套管。据《国家化学建材产业“十五”规划和2010年发展规划纲要》,2005年全国新建城市供水管道(ф400㎜以下)50%、村镇60%采用塑料管;2010年目标,分别上升到70%和80%。另据天然气发展规划,2005年148个城市将使用天然气,年使用气量达202亿立方米,2010年将增至270个城市和414亿立方米用气量。输送到用户的中压燃气管网采用HDPE管,具有连接可靠、不泄漏、具柔性和不易损坏等优点。又据预测,到2005年我国各种塑料管的需求量约为800-1000kt,除了建筑排水管、城乡供水管、电工套管需求量进一步扩大外,城乡给水管将逐步扩大推广,燃气管和埋池排水管将会有较大增长, PE天然气输送管网,特殊(无交联)PE热水管,光缆护套用硅芯管,钢塑复合管及管件等是值得关注开发的产品。 3. 农业 当前在全球范围内,各国均同样面临人口不断增加,可耕地日益减少,土地质量下降,水资源日趋贫乏的问题,在这严峻的形势下,如何提高农业单产,提高质量,节约水耗,确保农产品丰产丰收等,是世界各国必须严肃对待的一个大问题。为此多年来国内外对塑料作为农业增产,节水资材予以报大重视。功能性农地膜、棚膜,环境适性农地膜,新型塑料日光温室材料,禽畜舍覆盖材料,浅海深海水产品养殖及捕捞器材,高机能,多功能果蔬保鲜材料,高效塑料节水器材,新型微灌器材,大型功能性复合防渗材料等正积极开发和广泛应用。 据有关部门不完全统计,当前我国农地膜生产能力2000kt/a以上,实际产量超过1000kt/a,其中地膜450多kt,地膜覆盖面积1亿多亩,棚膜2000万亩左右。据预测,我国可覆盖面积地膜为5.5亿亩,棚膜为5000万亩。因此地膜和棚膜发展潜力很大。据农业部预测,到2005年,全国地膜覆盖面积将达1.7亿亩,园艺设施栽培面积将达到2300万亩,再加上氨化膜、青贮膜、饲草用缠绕保鲜膜、塑料育苗容器、遮阳网、防虫网、水产养殖器材、捕捞网具,农产品贮运保鲜材料,农药器械等,约需农用塑料3000kt/a。 又据水利部门初步规划,“十五”期间节水灌溉工程面积新增1.4亿亩,加上目前现有2.4亿亩,累计达到4亿亩,其中喷溉7900万亩、滴灌1000万亩,管道输水1400万亩,渠道防渗5000万亩,需要各种塑料节水器材和各类管材与管件、灌水器、喷头、防渗用薄膜、土工编织布等1700kt/a。 4. 汽车工业 20世纪90年代以来,许多国家汽车工业重要变革之一是提高时速,降低能耗,其主要对策是更多的采用塑料件以减轻车体重量。国际上已将车用塑料特别是工程塑料用量的多少作为衡量一个国家汽车工业发展水平高低的重要标志之一。据报导,现在每辆汽车用100㎏塑料,可替代200~300㎏其它材料,相应地在150000km的平均寿命里程中可减少燃料消耗75L。此举尤其对美国汽车公司平均燃料经济性(CAEE)的推出更显重要。据估计到2003年,每辆汽车平均重量要减少8%才能达到每行驶100km耗油6.7L的CAEE标准。目前国外工业发达国家每辆汽车平均塑料用量已达120多㎏,占汽车总质量的12%~20%。PP塑料合金和热塑弹性体的保险杠占保险杠总重量的70%以上。另又据报导,英国福特汽车公司制造的52马力、汽缸容量1L的塑料发动机,与金属发动机比较,质轻、耗油量减少5%,噪音减少3.1分贝,废气排除量减少20%。据预测,2013年各类汽车中将有一半是用可回收塑料复合材料制造的。 90年代以来,塑料在我国汽车制造业的应用已日益广泛,用量逐年增加。据预测,我国2000年汽车产量达197万辆,汽车生产用塑料达138kt,其中经济型汽车塑料用量50~60㎏,中高级汽车60~80㎏,甚至是100㎏,中型载重汽车50㎏。平均每辆汽车用塑料70㎏,占汽车自重的5~10%。据有关部门规划,2005年我国汽车产量为320万辆,汽车生产用塑料195kt,维修用量302kt,合计达497kt。当前我国部分汽车内装饰件、外装饰件已初步实现塑料化,并逐步向功能件与结构件方向发展。 5. 航空航天工业 当前航空航天工业技术进步着眼点之一也是减轻机体重量,以加快飞行速度,节约能耗。如美国洛克西德航空公司复合材料中心,采用新型热塑性树脂为基材的增强复合材料,制造的战斗机前体结构,结构体重量可减轻40%,紧固件减轻73%。以F—5战斗机为例,机重若减少15%,飞机滑跑距离缩短30%,航程增加20%,有效载荷将增加30%。美国计划2000年战斗机用高级塑料复合材料占结构总重量的50%。欧洲21世纪的航空航天发展规划(如德国的SANGER、法国的HERMES、英国的HOTOL)都非常重视使用先进的高性能新型合成材料和高级增强塑料复合材料,在宇宙空间站、人造卫星和航天飞船上用于制造蜂窝式结构的外壳、机体外板及其它结构件。 6. 电子电气工业 环绕节能省料的技术发展方针,当前和今后,电子电气产品结构正向短、小、轻、薄方向发展,对高电磁性能塑料合金、超导电塑料、电磁波屏蔽材料、光机能性材料、高性能复合材料等,在量和质方面都提出了更高要求,另外高性能电线、电缆,通信用塑料、光学纤维、新型传感器用塑料以及信息技术处理中用的各种记录、存贮材料,CAD用静电记录模,缩微用胶片等在信息化社会中需求量日益增大,这些又将大大促进塑料材料的发展。特别值得关注的是当前在微芯片的开发上,塑料芯片正在逐步取代硅芯片,将成为芯片行业中极有发展潜力的新一代芯片。据预测,到2004年全球塑料芯片行业的平均销售额将达到100亿美元,与硅芯片比较,其价格仅相当于硅芯片10%以下,预计将首先在条形码扫描仪等中使用。 1. 医疗卫生 进入21世纪,随着生物医学工程和现代医学技术的发展,医用塑料也随之迅速发展。据报导,美国人均年消耗医用塑料的费用约为300美元,发达国家医用塑料的消费量以年均5.8%的速度增长。 当前医用塑料的产品结构已从简单的一次性医疗用品、包装材料进而发展到开发适应生物相容性、血液相容性以及其它医疗要求的高技术含量的医用高分子材料,用于制造、增强或取代生物组织、人体器官、外科手术体外循环用品以及外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患及药剂型的医用塑料制品如人工肾(血液净化器)、人工肺(氧合器)、心脏瓣膜、人造食道、人造关节、人造皮肤、手术修补器、整形材料、手术用缝线、各种插管、注射器、输液(血)器(袋)、齿科材料以及在药物系统中起缓释、长效安全的缓释胶囊(球)等,医用塑料属高科技、高附加值且与人民的保健息息相关的具特殊性能的医用材料,其科研、生产和消费水平充分反映一个国家的经济、科技和人民健康水平,而且对挽救垂危生命,造福人类具有重要意义和较大的市场潜力,因此其发展日益受到世界瞩目。我国医用塑料起步较晚,但近年来发展很快,年均增长速度15-20%。据有关部门统计,2000年我国医用塑料制品的产值约为40亿元,占全国医疗器械总产值(300亿元)的13.3%,据预测,到2005年将增长到40%,具有较大的市场潜力。 (待续)
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