高分子化学改性材料产品工艺流程与研发分析

第一节 高分子化学改性材料生产工艺流程分析

常用再生料的工艺流程

1、再生聚丙烯（PP）

PP大部分来自日用品较多，塑料盒、脚盆、水桶、淘米篓、塑料椅、凳、织织袋以及其它包装编织布、打包带等。 

1）首先把各种料的颜色分开，因为分开会使用户方便，价格也可以高。 

2）带水粉碎冲洗，到甩干机甩干余水，然后进行晒干装袋。用拌和机拌和并加点颜色和助剂。 

3）专用塑料机进行上车造粒，但造粒温度不可太高，容易发脆，所以一定要注意温度。 

4）水冷切粒，要标准 3X4mm ，否则再好的料出来的外观也不好看、不标准。

2、再生聚氯乙烯（PVC）硬料

PVC 硬料大部分来自建筑材料、塑钢窗门、电镀硬板材、化工厂用塑料阀门、下水管、装饰材料。 

1）首先挑选工序，把各颜色分开。这些材料大至上分为白色、灰色、黑色三种，但不要把 PP 、 PE 混进。 

2）到粉碎机粉碎，但也是带水粉碎。去掉污染带水清洗，后进行晒干，防止二次污染。 

3）上拌和机进行配料，拌和。如果是白色料再加点着色剂，按照需要投放助剂等。 

4）专用 PVC 挤出机进行刮粒、冷却装袋标号出厂。

3、再生ABS塑料 

ABS塑料，大部分来是自电器产品、多种日用品和一些机械上的小部件。 1

1）ABS来说较多的是，电脑壳，电视机壳，仪表壳，车面板，装饰材料，把这料挑开，特别电镀、喷漆颜色等要分开。 

2）化学处理、退镀、退漆，但退镀退漆必须慎重，因化学药水有一定配比，要用防护用品和容器，否则会引起伤害等事件。 

3）清洗槽去清洗，然后去晒干，配色或放辅助材料，目的是提高质量。 

4）专用挤出机去造粒，但一定要放上过滤网，但过滤网按产品要求而放。 

5）切粒有冷水切粒，也有风冷切粒，切粒标准， 3X4mm ，后进行包装标号。

4、再生工低密度聚乙烯（LDPE）

LDPE,学名高压聚乙烯，它一般是指塑料包装膜。如：编织袋内衬膜、食品包装膜、日用品包装膜、大棚膜。这些膜大部分是本色，也有淡蓝色、黑色，在回收前最好把色样分开。不能把低压膜,PP膜放在一起,更不能把OPP和PVC膜放进去。

对LDPE的回收并加以再次利用，就是再生LDPE工艺流程。

整个再生LDPE工艺流程主要有四道工序。

第一步是粉碎工序。带水粉碎冲洗效果则更好。由于一些好的高压膜如果保持足够的清洁，无须添加新料就可以重新吹膜。所以在粉碎过程中要注意清洁，当粉碎料流到水槽后最好再次滚动，目的为进一步冲洗清洁点。

第二步是干燥工序。一般是到甩干机把余水甩干，如有条件就进行晒干，这样可以节约电费，提高质量，当然要注意防止材料在晒干中的二次污染。

第三步是造粒工序。由专用挤出机造出的颗粒，有二种基本用途：再次吹塑膜和注塑。在60到80目的过滤网中出来的材料可以再次吹塑；在40到60目的过滤网中出来的材料可以满足注塑的质量要求。一般来说高压料再次吹膜,好的吹本色,差一点吹黑膜和垃圾袋，做注塑料后的价格则更低。

第四步是切粒工序，一般是冷水切粒。这道工序必须注意包装时区分标号。一种吹塑用，一种注塑用，以免搞错。另外，吹塑用的包装袋一定要外袋加内衬袋以免二次污染。

5、再生聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯，非结晶塑料，工程塑料类。大都是来自纺织配件、汽车大灯、尾灯、转向灯、糖果制作模具、碟片、电讯器材、照相器材等。 

1）首先把收购来 PC 挑选，有透明不透明，蓝、红、绿、黑必须分开；也有改性的，如纺织配件大部分是改性的；如碟片、灯头都是镀膜的。 

2）清洗各色 PC ，和碟片灯头等退镀工艺，也同 ABS 一样原理操作。然后晒干，后归类，送挤出机生产。 

3）PC 有的比较黄色，可以生产瓷白；透明的仍然生产透明；其它色可以添加着色剂和材料助剂。 

4）专用挤出机造粒，但 PC 本身易老化所以不能多次回料，造粒一定慎重，切粒包装。

6、再生聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）

PET, 学名:聚对苯二甲酸乙二醇酯，它是一种线型热塑性塑料． 

PET通常是一种结晶型塑料, PET瓶由于质量轻，不容易碎，能耗低等优势，替代了一些传统的包装材料，大量应用在食品，饮料，化妆品等领域。对PET的回收并加以再次利用，就是再生PET工艺流程。

PET 瓶片的回收过程，是将PET瓶体与盖，标签等分离，然后进行粉碎，清洗，干燥。它的具体流程如下：

首先是挑选工序：把各种PET 瓶片加以挑选和分门别类。撕掉外面的商标，这些商标大部分是OPP，也有部分聚氯乙稀收缩膜，必须首先剥离。

第二步是粉粹工序，在粉碎的过程中带水冲洗，除掉各种PET 瓶片中的污垢。

第三步是把这些碎片放入蒸汽处理装置，加入片碱，清除掉油腻和其它顽固性杂质。

第四步是用清水洗干净，甩干剩余的水分并装袋。然后到真空烘箱进行烘干。

第五步是喷丝，定型，用热水蒸汽移伸，再定型。

第二节 国外高分子化学改性材料生产工艺发展阶段比较

从十九世纪开始，人类开始使用改造过的天然高分子材料。火化橡胶和硝化纤维塑料（赛璐珞）是两个典型的例子。进入二十世纪之后，高分子材料进入了大发展阶段。首先是在1907年，Leo Bakeland发明了酚醛塑料。1920年Hermann Staudinger提出了高分子的概念并且创造了Makromolekule这个词。二十世纪二十年代末，聚氯乙烯开始大规模使用。二十世纪三十年代初，聚苯乙烯开始大规模生产。二十世纪三十年代末，尼龙开始生产。

随着工业企业现代化的发展，设备的集群规模和自动化程度越来越高，同时针对设备的安全连续生产的要求也越来越高，传统的以金属修复方法为主的设备维护工艺技术已经远远不能满足针对更多高新设备的维护需求，对此需要研发更多针对设备预防和现场解决的新技术和材料，为此诞生了包括高分子复合材料在内的更多新的维护技术和材料，以便解决更多问题，满足新设备运行环境的维护需求。

正基于此，二十世纪后期，世界发达国家以美国福世蓝（1st line）公司为代表的研发机构，研发了以高分子材料和复合材料技术为基础的高分子复合材料，它是以高分子复合聚合物与金属粉末或陶瓷粒组成的双组分或多组分的复合材料，它是在高分子化学、有机化学、胶体化学和材料力学等学科基础上发展起来的高技术学科。它可以极大解决和弥补金属材料的应用弱项，可广泛用于设备部件的磨损、冲刷、腐蚀、渗漏、裂纹、划伤等修复保护。高分子复合材料技术已发展成为重要的现代化应用技术之一。

在经历了二十世纪的大发展之后高分子材料对整个世界的面貌产生了重要的影响。《时代杂志》认为塑料是二十世纪人类最重要的发明。高分子材料在文化领域和人类的生活方式方面也产生了重要的影响。

第三节 我国高分子化学改性材料生产工艺创新历程与途径

作为材料科学的一个重要分支，高分子材料和技术的发展尤其迅猛。高分子材料在众多工业的广泛应用已使该材料成为经济发展不可缺少的一部分。中国高分子材料熠熠生辉 国内高分子材料的进展不断见诸报端。

新华社曾报道：国家“八五”重点科技攻关项目“聚醚砜、聚醚醚酮、双马型聚酰亚胺等类树脂专用材料及其加工技术”，在成都通过由国家有关部门组成的验收委员会的验收。聚醚砜、聚醚醚酮、双马型聚酰亚胺等特种工程塑料，是60年代发展起来的新型高分子材料。由于这类材料具有优良的综合性能，现已成为各种空间飞行器和新型运输工具实现高速、轻量、增加航程的可靠保证，也是电子电气产品实现大容量、高集成和小型化不可缺少的新材料。由四川联合大学、北京市化工研究院、东方绝缘材料厂等10个单位共同承担的这项重点课题，经过120多名科技人员五年合作攻关，不但全面完成了任务，取得27项鉴定成果。其中吉林大学吴忠文教授等研制的“聚醚醚酮树脂”，性能达到目前国际先进水平，成本大大低于国外同类产品；大连理工大学蹇高教授等研制完成的“杂环取代联苯聚醚砜的合成”，主要经济技术指标达到国际先进水平；四川联合大学、成都飞机工业公司、东方绝缘材料厂江璐霞教授等研制的“双马型聚酰亚胺航空工装模具材料”，在国内处领先地位，达到80年代末国际水平。目前有多种产品形成了规模生产能力，提供特种工程塑料新产品15种、新材料19种、新工艺3项。 另外，新华社还曾以“我国高分子化学研究取得重大突破”为题报道一种用于家电产品的新型紫外光固化涂料——ＪＤ－1紫外光固化树脂，在湖南长沙市研制开发成功，并通过鉴定。专家们认为，它填补了国内一项空白，达到国外同类产品的先进水平。 位于长沙市东岸的湖南亚大高分子化工厂有限公司，多年来始终追踪高科技发展潮流，不断研制开发高起点、高水平、高效益的新技术，并使这些技术成果迅速转化为生产力。这个公司的科技人员在资金少、条件差的情况下，经过数千次试验，终于研制开发出ＪＤ－1紫外光固化树脂。只需在各种家电外部涂上一层紫外光固化树脂，经过一番处理，家电犹如穿上一件硬如玻璃钢、光洁似镜面的“外衣”。专家介绍，家电外表的装饰是衡量其档次的一个重要指标，这是国内外化工界多年研究的一大课题。新型紫外光固化树脂的研制成功，将使我国家电装饰跨上一个新台阶；同时结束长期进口的历史，可节约大量外汇。专家鉴定认为，这是一种污染少、节能效益好的高科技产品，具有耐冲击、耐老化、固化速度快等优点，可广泛应用于电冰箱、洗衣机、电气仪表、电讯设备和汽车、摩托车等。一项处于国际领先水平的聚合物技术－－超高分子量聚丙烯酰胺合成技术在大庆油田化工总厂研制成功。专家称，这项技术推广应用后，可使聚合物用量在减少百分之二十的情况下，大幅度提高原油采收率，每年可为油田化工企业增效5000多万元。

1995年，随着三次采油技术在大庆油田的推广应用，油田化工总厂引进法国技术生产聚丙烯酰胺，分子量达1000－1500万，使我国生产聚合物技术跨入世界先进行列。但根据聚合物驱油试验研究，分子量大于1700万的超高分子量聚合物的驱油效果更好。为了加快超高分子量聚丙烯酰胺产品的工业开发步伐，大庆油田化工总厂通过多渠道横向联合的办法，开展科技攻关。仅用三个月时间，攻关小组的14名科技人员就在工业化试验中，成功地合成了分子量达到1700万的聚丙烯酰胺，并在试生产中取得了满意效果。目前，这个厂已开始投入批量生产超高分子量聚丙烯酰胺产品。另外，“ＰＴＣ智能恒温电缆”、“多功能超强吸水保水剂”、“粉煤灰高效活化剂”等等，都是我国在高分子材料领域取得的不俗成果。还有就是我国的高分子单链单晶的研究取得国际领先的成绩：成功地制备出顺丁橡胶的单链单晶，独创性地开展了单分子链玻璃体的研究，首次观察到高分子液晶态的新的纹影结构。这都引起世界科技界的轰动。

第四节 国内高分子化学改性材料生产设备简介

高分子化学改性材料生产设备根据具体产品略有不同，最常用的有聚合反应器、搅拌釜、干燥设备、挤出机和打包机等。

第五节 国内高分子化学改性材料生产设备应用现状

聚合物反应加工技术是以现双螺杆挤出机为基础发展起来的。国外的Berstart公司已开发出作为连续反应和混炼的十螺杆挤出机，可以解决其它挤出机（包括双螺杆和四螺杆挤出机）作为反应器所存在的问题。国内反应成型加工技术的研究开发还处于起步阶段，但我国的经济发展强烈要求聚合物反应成型加工技术要有大的发展。指交换法聚碳酸酯（PC）连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术是缩聚反应器的反应挤出设备，我国每年还有数以千万吨计的改性聚合物及其合金材料的生产。关键技术也是反应挤出技术及设备。 

目前国内外使用的反应加工设备从原理上看都是传统混合、混炼设备的改造产品，都存在传热、传质过程、混炼过程、化学反应过程难以控制、反应产物分子量及其分布不可控等问题．另外设备投资费用大、能耗高、噪音大、密封困难等也都是传统反应加工设备的缺陷。聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同，该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程，达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的。该技术首先从理论上突破了控制聚合物单体或预聚物混合混炼过程及停留时间分布不可控制的难点，解决了振动力场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量及能量传递及平衡问题，同时从技术上解决了设备结构集成化问题。新设备具有体积重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、适应性好、可靠性高等优点，这些优点是传统技术与设备无法比拟或是根本没有的。该项新技术使我国聚合物反应加工技术直接切人世界技术前沿，并在该领域处于技术领先地位。以下介绍几种以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术。

1、信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术。此技术克服传统方式的中间环节多、周期长、能耗大、储运过程易受污染、成型前处理复杂等问题，将光盘级PC树脂生产、中间储运和光盘盘基成型三个过程整合为一体，结合动态连续反应成型技术，研究酯交换连续化生产技术，研制开发精密光盘注射成型装备，达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。 

2、聚合物／无机物复合材料物理场强化制备新技术。此技术在强振动剪切力场作用下对无机粒子表面特性及其功能设计（粒子设计），在设计好的连续加工环境和不加或少加其它化学改性剂的情况下，利用聚合物使无机粒子进行原位表面改性、原位包覆、强制分散，实现连续化制备聚合物／无机物复合材料。 

3、热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将振动力场引入混炼挤出全过程，控制硫化反直进程，实现混炼过程中橡胶相动态全硫化．解决共混加工过程共混物相态反转问题。研制开发出拥有自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备，提高我国TPV技术水平。

第六节 我国高分子化学改性材料生产设备技术研发动态

近年来，各个新型成型装备国家工程研究中心在出色完成了国家级火炬计划预备项目的同时，非常注重科技成果转化与产业化，完成产业化工程配套项目20多项，创办了广州华新科机械有限公司和北京华新科塑料机械有限公司，使其有自主知识产权的新技术与装备在国内外推广应用。塑料电磁动态塑化挤出设备已形成了7个规格系列，近两年在国内20多个省、市、自治区推广应用近800台（套）。销售额超过1．5亿元，还有部分新设备销往荷兰、泰国、孟加拉等国家．产生了良好的经济效益和社会效益。例如PE电磁动态发泡片材生产线2000年和2001年仅在广东即为国家节约外汇近1600万美元，每条生产线一年可为制品厂节约21万k的电费。塑料电磁动态注塑机已开发完善5个规格系列，投入批量生产并推向市场；塑料电磁动态混炼挤出机的中试及产业化工作已完成，目前开发完善的4个规格正在生产试用。并逐步推向市场目前新设备的市场需求情况很好，聚合物新型成型装备国家工程研究中心正在对广州华新科机械有限公司进行重组。将技术与资本结合，引入新的管理、市场等机制，争取在两三年内实现新设备年销售额超亿。我国已加入WTO，各个行业都将面临严峻挑战。 

综上所述，我国必须走具有中国特色的发展高分子材料成型加工技技术与装备的道路，打破国外的技术封锁，实现由跟踪向跨越的转变；把握技术前沿，培育自主知识产权。促进科学研究与产业界的结合，加快成果转化为生产力的进程，加快我国高分子材料成型加工高新技术及其产业的发展是必由之路。 


免责申明：本文仅为中经纵横市场研究观点，不代表其他任何投资依据或执行标准等相关行为。如有其他问题，敬请来电垂询：4008099707。特此说明。