高性能改性塑料行业技术水平、发展趋势及主要技术门槛
思瀚产业研究院 康美特    2025-06-25

（1）我国改性塑料技术快速发展，但与国际知名企业相比，技术先进度、产品丰富度等方面存在较大差距

改性塑料产品的下游应用领域较为广泛，是众多制造业领域的基础原材料，而不同应用场景往往对材料的阻热、阻燃、强度、韧性等性能提出不同的性能提升需求，改性技术种类众多且对不同下游应用领域具备较强针对性。目前，塑料制品的改性主要通过物理改性及化学改性技术，主要包含填充、共混、增强、交联、接枝及共聚等。

虽然我国改性塑料行业近年来已取得令人瞩目的快速发展，但与国际知名企业相比，技术先进度、产品丰富度等方面存在较大差距，综合竞争力较弱，国内高端改性塑料仍以进口为主。国外改性塑料生产商多为集原料生产、改性加工、产品销售为一体的大型化工企业，美国杜邦、德国巴斯夫及沙特基础工业公司（SABIC）等国际知名企业均拥有完善的一体化产业链。

基于多年技术沉淀优势，国际知名企业在高性能改性塑料的产品配方开发、改性技术、制造工艺等方面处于领先地位，在众多细分领域占据主要份额，产品应用广泛。相比之下，我国改性塑料行业集中度较低，改性塑料企业规模较小，研发、生产技术实力较弱，中低端产品同质化竞争严重，且多数企业还未形成一体化生产，在原材料成本控制上较为薄弱，高端产品国产化需求强烈。

（2）普通可发性聚苯乙烯主要采用“悬浮聚合法”制备，但材料改性受限，“连续挤出法”突破了可发性聚苯乙烯材料的改性瓶颈

可发性聚苯乙烯材料的制备涉及固体聚苯乙烯树脂或液态苯乙烯与低沸点、易汽化的发泡剂的结合，普通可发性聚苯乙烯产品主要采用传统工艺“悬浮聚合法”进行生产，该工艺技术成熟度高且生产成本较低，已广泛应用于普通及阻燃级可发性聚苯乙烯等常见产品的大批量生产。

但该生产工艺在高性能改性产品的制备方面具有一定的技术瓶颈，主要系石墨、阻燃剂、弹性橡胶等改性助剂及发泡剂与基材间的相容性较差，应用在水溶液中进行反应的“悬浮聚合法”工艺技术的情况下，助剂添加超过一定比例将导致聚苯乙烯聚合反应停止，且材料泡孔结构遭到破坏。因此，“悬浮聚合法”改性助剂添加比例受限，相关性能无法得到明显的提高。

（3）“连续挤出法”改性可发性聚苯乙烯制备技术门槛及技术壁垒高

1）改性助剂与聚苯乙烯树脂间相容性差，稳定实现材料的分子级均匀结合具备较高技术难度

为充分实现产品高热阻、高阻燃、高韧性等改性性能，改性可发性聚苯乙烯制备过程中需实现聚苯乙烯树脂与发泡剂及各类改性助剂的分子级均匀结合。但聚苯乙烯树脂属于极性材料，聚乙烯、石墨等改性助剂、戊烷发泡剂属于非极性物质，极性物质与非极性物质间的相容性差，使其达到分子级均匀结合状态具有较高的技术难度。

同时，改性助剂的大比例添加可能会对产品熔接性、泡壁完整性、泡孔大小及均匀度等造成不利影响，兼顾产品的改性性能与机械性能及其他工艺要求难度较大，产品配方设计及生产工艺控制方面具有较高的技术门槛。

2）改性可发性聚苯乙烯产品形态为尚未发泡的实心塑料粒子，极易汽化的发泡剂经高温挤出及切粒后需保持液相状态且均匀溶解在聚苯乙烯树脂中，连续化生产工艺技术难度高

发泡剂在聚苯乙烯分子链间的均匀分布是改性可发性聚苯乙烯珠粒发泡后内部形成细密均匀泡孔结构的基础，对于材料阻热性能、抗冲击性能及其他机械性能有着至关重要的作用，但戊烷发泡剂沸点一般为 26-36 摄氏度，常压下极易汽化。“连续挤出法”下，需严格控制戊烷发泡剂在高温熔融挤出及切粒过程中的状态，避免汽化发泡。

一方面需要对熔融挤出过程中挤出机组温度、压力的严格把控，避免戊烷发泡剂汽化发泡的同时使戊烷在高温、几十个大气压条件下快速均匀扩散进入聚苯乙烯中。另一方面，切粒过程中，发泡剂及聚苯乙烯、改性助剂的熔融物首先需在高温状态下经出口模挤出，挤出后压力的迅速释放极易导致发泡剂快速发泡。

为保证切粒过程中发泡剂不会提前发泡，在水下切粒过程中需对物料温度、物料压力、模板温度、水温水压、水流量等过程参数精准控制，实现切粒系统的压力条件与物料体系温度的匹配，具有较高的技术门槛。

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