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【摘要】 随着世界制造业和高新科学技术产业的飞速发展，对新材料需求日益增长，新材料产业发展前景十分广阔。塑料因其卓越的性能在工业生产中被广泛应用。本文就工程塑料的发展和应用进行了系统研究。
【关键词】 工程；塑料；应用 发展
一、引言
在当今国民经济迅速发展的社会中，塑料新材料工业作为战略性的基础工业，它的专业技术水平和产业规模已成为衡量一个国家经济发展、科技进步和综合国力的重要标志。
工程塑料一般是指可以作为结构材料承受机械应力、能在较宽的温度范围和较为苛刻的化学及物理环境中使用的塑料材料。工程塑料性能优良，可替代金属作结构材料，被广泛应用了电子电气、交通运输、机械设备及日常生活用品等领域。工程塑料的发展非常迅速，每年都以7%～10%的惊人速度增长。
二、工程塑料应用及其发展方向
（一）工程塑料在汽车行业的应用
世界汽车发展的方向是节能与环保，轻量化、舒适化、节能化是汽车工业领域发展的最新趋势，这一趋势将进一步加速汽车塑料化发展的进程。据相关技术资料报道，汽车自重每减少10%，燃油的消耗量可降低6%-8%。从某种程度上讲，汽车塑料的用量是衡量一个国家汽车生产技术水平的标志之一。近年来，国际上汽车塑料的用量在不断增加，平均每辆汽车的塑料用量从20世纪70年代初的50-60千克已发展到目前的150千克，而且增长还在继续。在日本、美国和欧洲等发达国家中，每辆轿车平均使用塑料已超过150千克，占汽车总重量的10%以上。目前，我国每辆轿车的塑料用量平均为100千克，占总重量的8%左右，达到国外20世纪80年代中期的水平。我国政府已制定了相关的政策，加速汽车零部件的国产化进程，同时也限定了汽车的燃油消耗标准，这无疑给汽车工业零配件生产厂商和塑料供应商提供了一个绝好的发展机遇。今后工程塑料在汽车工业领域发展中将发挥更加重要的作用。
（二）工程塑料在电子行业的应用
随着我国电子电器产品国产化率的逐步提高和出口量逐年增加，工程塑料的消费量呈急速上升趋势。尽管国内产品的技术含量和附加值都还很低，但这并不影响电子电器制造业对工程塑料的巨大需求。通讯办公设备、中小型家用电器等行业领域对塑料需求量的不断增加，也为工程塑料提供了广阔的应用前景。
（三）工程塑料在建筑行业的应用发展
近年来，建材行业领域用塑料发展很快，以工程塑料为原料的各种塑料薄膜、片材、板材、管材、框架、异型材等制品将具有更大的市场需求。按照建设部提出的“十一五”规划，5年内建筑节能量要达到1.01亿吨标准煤，节能建筑总面积要超过21.6亿平方米，其中新建筑16亿平方米，改造现有建筑5.6亿平方米。中国有400亿平方米既有建筑，目前约有三分之一需进行节能改造，按照每平方米200元的改造标准，这部分建筑节能材料和技术在未来的市场容量可达2.6万亿元。对于具有节能、节材、节水、节地等特点的塑料管道，到2010年建筑给水和排水管道80%要采用塑料管，建筑雨水排水管道70%要采用塑料管。这其中，将有不少市场份额属于工程塑料。
就工程塑料而言，开发一种新的聚合物投资大、见效慢，所以在短期内，新的聚合物品种开发方面将不会有重大突破，一般采用现有聚合物经过改性等手段来满足客户不断提出的新需求。今后几年，工程塑料将在合金技术、纳米技术和功能材料等方面有较大的发展，并将被广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等高新技术领域。另一方面，由于石油資源的短缺，今后二氧化碳聚合物、玉米、植物纤维及植物蛋白聚合物会被进一步开发利用，像ＰＬＡ穴聚乳酸雪、ＰＢＳ穴醇酸聚酯类雪等等。三聚氰胺泡沫材料和纤维织物有可能替代聚氨酯泡沫和化纤织物，原因在于其耐热和阻燃性能远远高于聚氨酯和化纤材料。
（四）导电高分子材料的应用与发展导电高分子材料一般分为结构型和复合型两大类。其中结构型导电高分子材料的主要用途是导电材料、蓄电池电极材料、光功能元件、半导体材料，其研究开发主要集中在具有与金属相同的电导率；在空气中的稳定性；具有高功能；具有良好的加工成型性等四个方面。
1、复合型导电高分子材料，是由导电物质与高分子材料复合而成，是目前已被广泛应用的功能性高分子材料。其主要应用领域是：
（1）在电子、电器领域中集成电路、晶片、传感器护套等精密电子元件生产过程中使用的防静电周转箱、晶片载体、薄膜袋等。
（2）防爆产品的外壳及结构件，如：煤矿、油船、油田、粉尘及可燃气体等场合中使用的电器产品外壳及结构件。
（3）中、高压电缆中使用的半导电屏蔽材料。
（4）电讯、电脑、自动化系统、工业用电子产品、消费用电子产品、汽车用电子产品等领域中的电器产品ＥＭＩ屏蔽外壳。
2、结构型导电聚合物要想进一步实用化，目前必须解决好以下主要问题：
（1）稳定性欠缺：导电高分子中的氧原子对水是极不稳定的，这是妨碍其实用化的最大问题。
（2）掺杂剂多是有毒的：如ＡｓＦ５、Ｉ２、Ｂｒ２等。
（3）成型困难：导电聚合物主链中的共轭结构使分子链僵硬，不溶不融，从而给自由地成型加工带来困难。
（4）经济性差：其价格比金属及普通塑料高，难以实用化。
对于复合型导电塑料的应用与发展，当前需要着重研究的是金属纤维填充的电磁波屏蔽材料，需要解决的主要课题是：①减小比重；②使导电性均一；③降低成本；④改善外观。
导电聚合物的未来发展展望，最主要的是开发以下几种材料：①高导电性高分子；②有机太阳能电池；③有机超导材料。更为长远的课题研究是分子性薄膜和分子电子装置。
三、结语
未来我国工农业的发展将会对塑料制品的依赖性会越来越强，高性能、多功能的塑料制品已经成为相关行业领域重要的材料支撑。为适应市场的发展，我们应当解放思想，转变观念，从一味追求降低成本的束缚中解放出来，确立塑料改性的高性能化、多功能化、品牌化、高档次化的发展模式，不断提高塑料改性的技术研究水平，进一步扩大改性塑料的应用范围，促进塑料改性行业领域的更大发展，树立在提高改性塑料的物理机械和综合应用性能以及扩大工程化应用的前提下，降低制造成本的塑料改性新观念。
（作者单位：1沈阳地铁集团有限公司运营分公司
2.丹东黄海汽车有限责任公司沈阳分公司）
【关键词】 工程；塑料；应用 发展
一、引言
在当今国民经济迅速发展的社会中，塑料新材料工业作为战略性的基础工业，它的专业技术水平和产业规模已成为衡量一个国家经济发展、科技进步和综合国力的重要标志。
工程塑料一般是指可以作为结构材料承受机械应力、能在较宽的温度范围和较为苛刻的化学及物理环境中使用的塑料材料。工程塑料性能优良，可替代金属作结构材料，被广泛应用了电子电气、交通运输、机械设备及日常生活用品等领域。工程塑料的发展非常迅速，每年都以7%～10%的惊人速度增长。
二、工程塑料应用及其发展方向
（一）工程塑料在汽车行业的应用
世界汽车发展的方向是节能与环保，轻量化、舒适化、节能化是汽车工业领域发展的最新趋势，这一趋势将进一步加速汽车塑料化发展的进程。据相关技术资料报道，汽车自重每减少10%，燃油的消耗量可降低6%-8%。从某种程度上讲，汽车塑料的用量是衡量一个国家汽车生产技术水平的标志之一。近年来，国际上汽车塑料的用量在不断增加，平均每辆汽车的塑料用量从20世纪70年代初的50-60千克已发展到目前的150千克，而且增长还在继续。在日本、美国和欧洲等发达国家中，每辆轿车平均使用塑料已超过150千克，占汽车总重量的10%以上。目前，我国每辆轿车的塑料用量平均为100千克，占总重量的8%左右，达到国外20世纪80年代中期的水平。我国政府已制定了相关的政策，加速汽车零部件的国产化进程，同时也限定了汽车的燃油消耗标准，这无疑给汽车工业零配件生产厂商和塑料供应商提供了一个绝好的发展机遇。今后工程塑料在汽车工业领域发展中将发挥更加重要的作用。
（二）工程塑料在电子行业的应用
随着我国电子电器产品国产化率的逐步提高和出口量逐年增加，工程塑料的消费量呈急速上升趋势。尽管国内产品的技术含量和附加值都还很低，但这并不影响电子电器制造业对工程塑料的巨大需求。通讯办公设备、中小型家用电器等行业领域对塑料需求量的不断增加，也为工程塑料提供了广阔的应用前景。
（三）工程塑料在建筑行业的应用发展
近年来，建材行业领域用塑料发展很快，以工程塑料为原料的各种塑料薄膜、片材、板材、管材、框架、异型材等制品将具有更大的市场需求。按照建设部提出的“十一五”规划，5年内建筑节能量要达到1.01亿吨标准煤，节能建筑总面积要超过21.6亿平方米，其中新建筑16亿平方米，改造现有建筑5.6亿平方米。中国有400亿平方米既有建筑，目前约有三分之一需进行节能改造，按照每平方米200元的改造标准，这部分建筑节能材料和技术在未来的市场容量可达2.6万亿元。对于具有节能、节材、节水、节地等特点的塑料管道，到2010年建筑给水和排水管道80%要采用塑料管，建筑雨水排水管道70%要采用塑料管。这其中，将有不少市场份额属于工程塑料。
就工程塑料而言，开发一种新的聚合物投资大、见效慢，所以在短期内，新的聚合物品种开发方面将不会有重大突破，一般采用现有聚合物经过改性等手段来满足客户不断提出的新需求。今后几年，工程塑料将在合金技术、纳米技术和功能材料等方面有较大的发展，并将被广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等高新技术领域。另一方面，由于石油資源的短缺，今后二氧化碳聚合物、玉米、植物纤维及植物蛋白聚合物会被进一步开发利用，像ＰＬＡ穴聚乳酸雪、ＰＢＳ穴醇酸聚酯类雪等等。三聚氰胺泡沫材料和纤维织物有可能替代聚氨酯泡沫和化纤织物，原因在于其耐热和阻燃性能远远高于聚氨酯和化纤材料。
（四）导电高分子材料的应用与发展导电高分子材料一般分为结构型和复合型两大类。其中结构型导电高分子材料的主要用途是导电材料、蓄电池电极材料、光功能元件、半导体材料，其研究开发主要集中在具有与金属相同的电导率；在空气中的稳定性；具有高功能；具有良好的加工成型性等四个方面。
1、复合型导电高分子材料，是由导电物质与高分子材料复合而成，是目前已被广泛应用的功能性高分子材料。其主要应用领域是：
（1）在电子、电器领域中集成电路、晶片、传感器护套等精密电子元件生产过程中使用的防静电周转箱、晶片载体、薄膜袋等。
（2）防爆产品的外壳及结构件，如：煤矿、油船、油田、粉尘及可燃气体等场合中使用的电器产品外壳及结构件。
（3）中、高压电缆中使用的半导电屏蔽材料。
（4）电讯、电脑、自动化系统、工业用电子产品、消费用电子产品、汽车用电子产品等领域中的电器产品ＥＭＩ屏蔽外壳。
2、结构型导电聚合物要想进一步实用化，目前必须解决好以下主要问题：
（1）稳定性欠缺：导电高分子中的氧原子对水是极不稳定的，这是妨碍其实用化的最大问题。
（2）掺杂剂多是有毒的：如ＡｓＦ５、Ｉ２、Ｂｒ２等。
（3）成型困难：导电聚合物主链中的共轭结构使分子链僵硬，不溶不融，从而给自由地成型加工带来困难。
（4）经济性差：其价格比金属及普通塑料高，难以实用化。
对于复合型导电塑料的应用与发展，当前需要着重研究的是金属纤维填充的电磁波屏蔽材料，需要解决的主要课题是：①减小比重；②使导电性均一；③降低成本；④改善外观。
导电聚合物的未来发展展望，最主要的是开发以下几种材料：①高导电性高分子；②有机太阳能电池；③有机超导材料。更为长远的课题研究是分子性薄膜和分子电子装置。
三、结语
未来我国工农业的发展将会对塑料制品的依赖性会越来越强，高性能、多功能的塑料制品已经成为相关行业领域重要的材料支撑。为适应市场的发展，我们应当解放思想，转变观念，从一味追求降低成本的束缚中解放出来，确立塑料改性的高性能化、多功能化、品牌化、高档次化的发展模式，不断提高塑料改性的技术研究水平，进一步扩大改性塑料的应用范围，促进塑料改性行业领域的更大发展，树立在提高改性塑料的物理机械和综合应用性能以及扩大工程化应用的前提下，降低制造成本的塑料改性新观念。
（作者单位：1沈阳地铁集团有限公司运营分公司
2.丹东黄海汽车有限责任公司沈阳分公司）