塑料制品最早誕生于20 世紀(jì)初，人類(lèi)歷史上第一個(gè)合成樹(shù)脂誕生，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，從此拉開(kāi)了人造合成樹(shù)脂和塑料加工業(yè)發(fā)展的序幕。催化劑的發(fā)明、工程塑料的開(kāi)發(fā)合成為塑料制品加工業(yè)的飛速發(fā)展創(chuàng)造了條件，如今塑料制品已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的重要部分，且隨著家用電器、汽車(chē)、工程、建筑、房地產(chǎn)行業(yè)等行業(yè)的發(fā)展，塑料行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模、發(fā)展速度也在加快，由于塑料具有一系列優(yōu)良性能及其成本優(yōu)勢(shì)，下游行業(yè)中“以塑代木”、“以塑代鋼”的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，使其應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

汽車(chē)部件的更替

霧霾、節(jié)能減排及更加嚴(yán)格的油耗法規(guī)，使國(guó)內(nèi)外車(chē)企們都不遺余力地開(kāi)發(fā)汽車(chē)輕量化技術(shù)。眾所周知，汽車(chē)輕量化主要體現(xiàn)在汽車(chē)優(yōu)化設(shè)計(jì)、合金材料及非金屬材料應(yīng)用上，其依次為汽車(chē)的輕量化減重10%～15%、30%～40%、45%～55%。而由于工程塑料等非金屬材料的“減重”效果明顯，如今越來(lái)越多的汽車(chē)部件開(kāi)始采用工程塑料替代金屬制件。

汽車(chē)部件逐漸采用工程塑料替代金屬制件

如smart forvision 概念車(chē)采用的是巴斯夫的全塑料輪轂，其重量與普通輪轂相比可減輕30% 以上（每車(chē)減輕12～20kg），在提高燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)也增強(qiáng)了空氣動(dòng)力學(xué)和碰撞安全性能。全塑輪轂使用LFT，與金屬制造的相比具有優(yōu)異的綜合性能。每只輪子不但減輕了3kg，還對(duì)于提高乘坐舒適性和燃油經(jīng)濟(jì)性有著重要的意義。LFT 突出的優(yōu)點(diǎn)是：剛度和強(qiáng)度高，減振回彈性好、耐熱、抗蠕變、尺寸穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。

近日，日本京都大學(xué)聯(lián)合汽車(chē)零部件供應(yīng)商也開(kāi)發(fā)了一種從木漿中提取的輕質(zhì)高強(qiáng)度新型材料—纖維素納米纖維，這一方法是將經(jīng)過(guò)化學(xué)處理的木漿揉進(jìn)塑料，同時(shí)分解成納米纖維。這種取材木漿的新材料的重量?jī)H有鋼材的五分之一，強(qiáng)度卻是鋼材的五倍。目前，京都大學(xué)與汽車(chē)零部件生產(chǎn)商正致力于開(kāi)發(fā)一款使用纖維素納米纖維制造的零部件的原型車(chē)，此次開(kāi)發(fā)預(yù)計(jì)將于2020年完成。

纖維素納米纖維塑質(zhì)材料

智能手機(jī)新花樣

智能手機(jī)屏幕上覆有玻璃基板，以保護(hù)屏幕免受外來(lái)沖擊，而且玻璃透明無(wú)色，不會(huì)影響顯示器的顏色呈現(xiàn)，但玻璃基板無(wú)法彎折、容易碎裂，便不適用于可折疊式智能手機(jī)的發(fā)展。用透明塑料薄膜取代玻璃基板，但是塑料薄膜雖然能夠彎折，卻硬度不夠，無(wú)法為屏幕提供足夠保護(hù)。

可折疊式智能手機(jī)概念圖

有“南韓麻省理工學(xué)院”之稱的KAIST，便研發(fā)出一種新型塑料薄膜。KAIST新材料工程系教授BaeByeong-soo宣布開(kāi)發(fā)出的可撓式硬鍍膜技術(shù)，可解決塑料硬度不夠的難題。硅氧烷聚合物的硬度類(lèi)似玻璃，又像塑料一樣有彈性。他們用向內(nèi)對(duì)折的顯示器測(cè)試，發(fā)現(xiàn)新材質(zhì)硬度達(dá)到9H，可以彎折20萬(wàn)次以上。教授表示，此種材質(zhì)也能用于向外對(duì)折的屏幕。預(yù)料此技術(shù)將會(huì)加快可折疊智能手機(jī)的問(wèn)世速度。

安全輕便啤酒包裝

說(shuō)到啤酒包裝，多數(shù)人腦海中浮現(xiàn)的是各種各樣的玻璃瓶和易拉罐瓶。長(zhǎng)期以來(lái)，啤酒的包裝主要以玻璃瓶為主，尤其在我國(guó)，玻璃啤酒瓶的使用率達(dá)90%以上。不過(guò)之前日本三菱樹(shù)脂株式會(huì)社就宣布與麒麟啤酒有限公司合作開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)用來(lái)裝啤酒的1升容量的塑料瓶。

玻璃瓶雖能很好地保持啤酒的口味，但是存在易碎、不易運(yùn)輸、保存等一些缺點(diǎn)，因此，這些年，一直在努力尋找新型包裝材料，以替代傳統(tǒng)的玻璃瓶。用鋁箔制成的易拉罐透明性不好，且包裝成本太高，所以一些啤酒生產(chǎn)商就瞄準(zhǔn)了塑料包裝材料。

塑料具有重量輕、強(qiáng)度好、易加工、易回收等特點(diǎn)。三菱合作開(kāi)發(fā)的這些瓶子內(nèi)壁存在涂層，防止塑料包裝的化學(xué)成分與啤酒發(fā)生作用。這種塑料瓶將能防止啤酒跑氣，啤酒的味道也會(huì)和玻璃包裝的無(wú)異。塑料瓶?jī)?nèi)壁的涂層也加強(qiáng)了其密封性能。

基于玻璃啤酒瓶容易破碎引發(fā)安全問(wèn)題的考慮，一些體育賽事已經(jīng)規(guī)定了使用塑料瓶來(lái)裝啤酒，比如倫敦奧運(yùn)會(huì)期間就使用了塑料啤酒瓶。

木塑代替?zhèn)鹘y(tǒng)木材

隨著我國(guó)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進(jìn)，堅(jiān)持走集約、節(jié)能、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展道路儼然成為一項(xiàng)重大而緊迫的任務(wù)。作為一種節(jié)能、環(huán)保、循環(huán)、低碳的新型材料，木塑復(fù)合材料（WPC）及其產(chǎn)品與木材相比，具有可抗強(qiáng)酸堿、耐水、耐腐蝕等優(yōu)良性能，并且其不繁殖細(xì)菌，不易被蟲(chóng)蛀、不長(zhǎng)真菌，且使用壽命長(zhǎng)，可達(dá)50年以上，從而也在木材應(yīng)用市場(chǎng)奪得一席之地。

木塑復(fù)合材料應(yīng)用于家居

從參與北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館建設(shè)，到生態(tài)木地板、木門(mén)窗、桌凳等家居裝修的應(yīng)用，到如今成為現(xiàn)代園林景觀工程中的首選材料。木塑材料已逐漸取代傳統(tǒng)木材，成為家居裝飾、場(chǎng)館景區(qū)建設(shè)的“新寵”。

趨勢(shì)？偶然？

塑料按用途可將其分類(lèi)為工程塑料、通用塑料和特種塑料。在塑料市場(chǎng)的良好發(fā)展中，工程塑料功不可沒(méi)。近年來(lái)，工程塑料成為塑料工業(yè)增長(zhǎng)最快的材料，根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Research and Markets報(bào)道，至2020年，全球工程塑料市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)970億美元。2015-2020年期間，這一市場(chǎng)的復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)7.6%，亞太將是重要的市場(chǎng)推動(dòng)力。中國(guó)擁有最大的市場(chǎng)份額，是亞太地區(qū)增長(zhǎng)速度位居第二的區(qū)域市場(chǎng)。

應(yīng)用增長(zhǎng)、技術(shù)進(jìn)步、亞太地區(qū)需求迅速提升，這都推動(dòng)著全球工程塑料市場(chǎng)的需求，工程塑料在多個(gè)行業(yè)中均有使用。因?yàn)楣こ趟芰铣錾臋C(jī)械性能和耐熱性能，在很多應(yīng)用中，這類(lèi)塑料已經(jīng)取代了木材、金屬等傳統(tǒng)工程材料。除了強(qiáng)度和其他性能卓越外，工程塑料還具備一個(gè)特點(diǎn)：容易生產(chǎn)。因此，工程塑料在部分領(lǐng)域內(nèi)越來(lái)越多地取代傳統(tǒng)應(yīng)用材料，這也將引導(dǎo)市場(chǎng)進(jìn)一步走向產(chǎn)品創(chuàng)新和材料開(kāi)發(fā)。

雖然個(gè)別塑料應(yīng)用在不同的代金屬個(gè)案中有著不完全一樣的誘因，一般而言以工程塑料替代金屬可歸納為以下的好處:

減輕重量 -代金屬塑料的比重大部份在1.7 以下。比鋼及質(zhì)輕的金屬如鋁等更輕。一般來(lái)說(shuō)，使用碳纖維增強(qiáng)的塑料在減重上的效果更明顯。

耐化學(xué)性 -較高的耐化學(xué)性讓 塑料件比金屬更可抵抗銹蝕、雨水、清潔劑等物質(zhì)。

節(jié)省成本 -不單比較部件成本，在整體系統(tǒng)的成本效益上，塑料件可能有助整合數(shù)個(gè)組件，減少部件數(shù)目和組裝工序，或在注塑時(shí)著色以減少金屬件的拋光及上色等成本。

適合更復(fù)雜部件 -當(dāng)部件的復(fù)雜度提高，塑料部件比金屬件的工序和成本上升較緩和。

增加設(shè)計(jì)自由度 -塑料件更能勝任生產(chǎn)形狀復(fù)雜的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)自由度更高，更可加強(qiáng)品牌或產(chǎn)品的獨(dú)特性。

降低廢品率 -使用塑料時(shí)可降低多重工序及回料使用都有助減少?gòu)U品率。

吸聲減震 -塑料件對(duì)緩和震動(dòng)及降低噪音較有效，讓產(chǎn)品的使用更安靜更耐用。

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