1.5 塑料改性技术急需突破的几个问题
塑料改性技术在学术、技术和产业化上都取得了一定的成就，但仍然存在着一些大家公认的难题，制约着塑料改性技术的普及，并难以取得更大的社会和经济效益。
1.“增重”问题
非金属矿物的密度比合成树脂大很多，通常都要大二、三倍，有的如重晶石粉比聚乙烯或聚丙烯的密度要大五倍左右。有的矿物填料表面看起来密度并不太大，但只能说堆积密度不算大，真正分散到塑料基体中以单一颗粒存在时，其真实密度就显现出来。尽管矿物填料在质量上一比一地代替了基体塑料，但它所占有的体积仅为同样质量的基体塑料的几分之一。如果矿物填料的颗粒与基体树脂紧密接触，没有空隙的话，那么这种体积上的差别将直接影响到以面积或长度计量的塑料材料及制品的数量，例如管子和异型材的长度或人造革的面积；也直接影响到注射成型制品的数量。因为注射成型的模具型腔的容积是一定的，同样质量的熔体如果体积不同，所能成型的注射制品的数量就会减少，结果在使用填料降低制品成本、增加经济效益的同时，出现了长度、面积、制品个数减少的负面效应。塑料加工企业会衡量正负两种因素的影响来决定是否有必要使用填料。需要指出的是有的塑料制品对填料带来的增重负面影响不敏感，甚至需要提高塑料材料的密度，如海水养殖用的塑料网坠、音箱的壳体（质量大音响效果好）以及一些家电的底座等。也有一些情况显现出制品的长度或面积对填料密度不敏感，即在最终的塑料材料及制品中，同样质量的物料得到的长度、面积变化不大，如单向拉伸的聚丙烯扁丝、打包带、撕裂膜以及聚乙烯吹塑薄膜、中空容器等。这主要是因为这些塑料制品在加工过程中，基体塑料被拉伸或吹胀，分子之间出现空隙，大分子与填料粒子之间也出现空隙，使填充材料的密度上升不多，更重要的是这种填充体系的性能仍能满足使用要求，从而凸现出使用填料降低成本的优势。
2.填料表面处理问题
无机粉体材料作为塑料的填料，在多数情况下应当首先使其颗粒表面有机化，即从亲水性转为亲油性，通常称之为“活化”。自20世纪80年代开始，硬脂酸、钛酸酯、铝酸酯、磷酸酯等偶联剂以及硅烷偶联剂都已被广泛地用作无机粉体材料的表面处理剂，取得了明显的效果。但是随着一些专家学者研究工作的深入，提出新的学说或途径，人们才意识到填料颗粒表面处理技术及处理的效果还远远没有研究清楚。
清华大学于建教授提出利用材料体系中组成物质之间的作用关系，对高分子/无机粉体复合体系中各种微观相界面进行划分的基本方法和原则，找到了对不同层次的微观相界面进行设计和调控的有效方法，从而实现了CaCO3/HDPE或CaCO3/PP体系的抗冲击性能质的飞跃。
福建师范大学章文贡教授在多年探索和总结国内外无机粉体改性理论与实践的基础上提出无机粉体表面原位组合化学改性（简称为CCM/NPS-IS）的原理、实施步骤、研究对象和主要内容等，认为这是继偶联剂改性之后的第三代无机粉体表面改性新技术。
上海哲华化工材料有限公司、上海高兴新材料有限公司和宝鸡云鹏塑料科技有限公司的科技人员也对无机粉体表面处理的原理和技术发起冲击，并取得令人鼓舞的成就。这些新的思路和方法正向传统的以偶联剂为核心的表面处理技术发起挑战，粉体表面处理的学术和技术正面临着重大突破。
3.改性塑料的成型加工尺寸收缩率问题
ABS注射制品的成型收缩率仅为0.5%，而普通聚丙烯注射成型制品的成型收缩率达1.5%～2.0%。加入橡胶弹性体和无机矿物粉体材料（如滑石粉、碳酸钙等）都会使填充聚丙烯材料的成型收缩率有所下降。不同改性材料对聚丙烯塑料成型收缩率的影响见表1-1。
表1-1 不同改性材料对聚丙烯塑料成型收缩率的影响
从表1-1可以看出，无论是共混其他高分子材料，还是填充无机矿物，都可以达到使聚丙烯成型收缩率减小的目的，但只有玻璃纤维在填充30%时可使改性聚丙烯材料的成型收缩率减至0.54%，接近ABS的成型收缩率。在使用改性聚丙烯代替ABS时，最大的优点在于能降低注射制品的原材料成本，但如果因为二者成型收缩率相差较大，影响注射加工本身，如脱模困难或影响到制品外观，就必须修改模具或重新设计制造模具，这就对改性聚丙烯塑料代替ABS的推广起到了限制的副作用。
4.废旧塑料再生利用中的相容剂问题
随着塑料材料的应用越来越广泛和多样化，很多情况下使用的是共混合金化的材料，或者是层层复合的材料。特别是后者，层与层之间往往使用粘合剂，而各层材料之间的差异相当大，如极性和非极性材料，结晶和非结晶材料，熔体流动速率大的和小的材料，高分子和金属（主要是铝）材料，发泡和不发泡材料，等等。这些层与层复合材料的边角料或是使用后回收的材料，要想将它们层与层分开，分别再生利用，不仅费时费力，而且也不可能分离干净，会给后续加工带来重重困难，甚至根本无法使用。例如由PP无纺布和LLDPE薄膜复合而成的材料用于卫生巾和尿不湿，裁切下来的边角料占30%以上，是非常好的可以用做原料的边角废料，但它们无法彻底分离。能否重新再生利用的关键是能否找到一种用途，同时需要PP和LLDPE两种树脂，使该种边角料不需要分离就可以直接使用。还有一些层/层复合的材料，如PP/PET、PET/PA、PE/Al箔、PU泡沫/PE等，如果能找到一种用途，同时能发挥两种材料的优势，而又能解决材料性能和加工两方面的问题，那么对废弃塑料的合理使用将能大大前进一步。在这方面相容剂的设计和制造尤为重要。
5.塑料产业的发展和环境保护的问题
塑料制品使用后被丢弃在市井街头、江河湖海，造成了视觉污染和环境污染，不仅引起社会各方面的广泛关注，还关系着行业的发展、人民的生活与健康和生态环境的优劣等诸多问题。从建设资源节约型和环境友好型社会、实施循环经济的科学发展观出发，对废旧塑料的处理坚持以回收再利用为主，以填埋或焚烧等办法为辅的方针，是当前最符合时代要求的、促进塑料工业与环境保护协调发展的最佳途径。
无论是回收再生利用，还是填埋焚烧都需要有相应的塑料改性技术与之匹配。针对那些一次性使用后不便回收利用的塑料袋、餐盒等，在最初制造时加入无机矿物粉体材料，使之具有可环境消纳性，是近年来最具实际效果和发展前景的主张和办法。现在的问题是如何让政府和社会承认，如何让使用者接受，同时如何让生产企业赢利，也就是在“可环境消纳”的效果上和对其评价的方法及指标方面需要进一步作深入地探讨。
总之，塑料改性技术的出现具有很重要的现实意义，取得了一定的社会效益和经济效益；但是，现在还有许多技术难题制约着塑料改性行业的发展。如果把这些瓶颈问题解决了，那么势必会为塑料改性行业的发展，乃至整个塑料工业持续、快速、健康的发展做出重大贡献。