〇、总对比矩阵（6 族 × 8 维度）
完整 8 维度（化学/加工/改性料/优势/劣势/相容/合规/成本）见下文各族详解；跨族全景可保存文末长图。
SP 单位 MPa^0.5；聚烯烃/苯乙烯/工程塑料的 SP 为教科书共识区间，极性共聚随 VA/共聚单体含量浮动【估算 ±1】。
〇·五、载体选型决策树
输入四变量：制品树脂 → 加工温度 → 添加比 → 合规要求
Step 1 制品树脂是什么？
▸ PE / PP / POE / TPU → 聚烯烃分支（Step 2a）
▸ PS / HIPS / ABS / SAN → 苯乙烯分支（Step 2b）
▸ PC / PC-ABS → 工程·PC 分支（Step 2c）
▸ PA6 / PA66 / PBT / PET → 工程·对应同源分支（Step 2c）
▸ PMMA（光学件） → 工程·PMMA 分支（Step 2c）
▸ POM → ★禁用色母★（碱性残留催化解聚释放甲醛）
Step 2 加工温度落在哪档？（载体耐热 ≥ 加工温度 + 20℃）
▸ 2a <200℃ → LDPE / LLDPE / HDPE / PP / EVA 均可
▸ 2a 200–240℃→ HDPE / PP（LDPE/EVA 出局）
▸ 2b 180–260℃→ GPPS / HIPS / ABS
▸ 2c 240–280℃→ PA6 / PBT / ABS 上限
▸ 2c 280–320℃→ PC / PA66 / PET
▸ >320℃ → PPS / PEEK 级（超出本文范围）
Step 3 下游添加比多少？
▸ <2% → 通用母粒（25% CB）即可
▸ 2–5% → 专用母粒（30–40% CB）
▸ >5% → 高浓度母粒（40–50% CB，蜡基承载）稀释使用
Step 4 有无合规硬约束？
▸ 食品接触 → EU 10/2011 + GB 4806.7-2023；蜡总量 <3%；索取 DoC
▸ 汽车 VOC → 禁 EVA / 氧化 PE 蜡；用 PP/ABS + 费托蜡；VDA 278 验证
▸ 医疗 → USP Class VI / ISO 10993；优选 TPU / PC
▸ 玩具 → EN 71-3 + PAHs（GS 认证 BaP<0.5 mg/kg）
▸ 无 → 成本优先，聚烯烃兜底
一、聚烯烃系（LDPE / LLDPE / HDPE / PP）
D1 化学本质
主链为 –CH₂– 的非极性饱和烃。LDPE 高压自由基聚合，长支链多、结晶度低（40–50%）、SP≈16.0；LLDPE 气相法短支链、结晶度中等；HDPE 线性高结晶（70–90%）、SP≈16.0–16.2、密度 0.941–0.965 g/cm³；PP 带甲基侧链、半结晶、SP≈16.8。非极性意味着与炭黑（SP≈19，未氧化）的溶解度参数差 ΔSP≈3，润湿驱动力弱——这是聚烯烃载体必须依赖分散剂+高剪切的化学根源。
D2 加工窗口
剪切敏感性中等；熔体黏度低 → 剪切应力 τ=η·γ̇ 偏低，需靠螺杆组合补剪切。
D3 能生产什么改性料
- LDPE：PE 包装膜、农膜、垃圾袋、收缩膜、电缆绝缘料着色；添加比 1–4%
- HDPE：PE 给水管（GB/T 13663.2-2018）、燃气管（GB/T 15558.2-2023）、双壁波纹管（GB/T 19472.1-2019）、注塑托盘；45% CB 母粒添加 4.5–5.5%
- PP：丙纶 BCF 地毯纱、纺粘/熔喷无纺布、汽车 PP 内饰、编织袋、家电 PP 外壳；添加比 1–3%
- LLDPE
D4 优势（带机理）
- 成本最低
- 同源无界面：载体=制品基体，SP 差=0，无第二相、无分层。
- 熔体黏度低：设备扭矩负担小、流动性好、产量高。但注意——低黏度意味着同剪切速率下剪切应力 τ=η·γ̇ 偏低，分散能力反而是短板，需靠螺杆组合或选更高黏度牌号补偿（与 D2、第二章 2.2.2 呼应）。
- 免干燥
D5 劣势与失效模式（带爆发条件）
- 耐热低：LDPE >220℃、PP >240℃ 明显降解——爆于 PC/PA/PET 高温加工。
- 润湿弱：ΔSP≈3——爆于高色素炭黑（BET>300 m²/g），需分散剂补偿。
- 低分子迁移：蜡/低分子链段向表面迁移——爆于涂装/印刷/复合膜界面。
- PP 低温脆
D6 相容性边界
相容：PE/PP/EVA/POE/TPU（SP 差 <2）。部分相容：PS/ABS（添加比 <3%；实际起桥接作用的是通用母粒中的 EVA 组分，纯 PE 载体直接用于 PS/ABS 相容性差，易出现表面缺陷）。不相容：PC（ΔSP≈4）、PA（ΔSP≈6–12）、PBT/PET。绝对禁用：作为 POM 制品载体（微量碱性残留催化 POM 解聚）。
D7 合规约束
- 食品接触：PE/PP 本体合规（EU 10/2011、GB 4806.7-2023），但蜡/分散剂受限量约束；食品级蜡总量 <3%（经验 SOP）。
- 汽车 VOC：PP 可用，需低气味抗氧剂体系；VDA 278 TVOC ≤250 µgC/g。
- 管材：GB/T 13663.2-2018 要求灰分 ≤0.1%、CB 2.0–2.5%、分散度 ≤3 级（GB/T 18251-2019 切片法）。
D8 成本与可获得性
成本全族最低；LDPE/HDPE/PP 为大宗商品，供应稳定、牌号丰富。
一句话记住它：便宜好养不耐热，PE/PP 同源最稳妥。
二、苯乙烯系（GPPS / HIPS / ABS / SAN）
D1 化学本质
苯环侧基带来 π 电子云。GPPS 无规聚苯乙烯、无定形、透明、SP≈18.6；HIPS 接枝 5–10% 丁二烯橡胶相增韧；ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚、SP≈21.0；SAN 苯乙烯-丙烯腈、SP≈21–22。与炭黑的溶解度参数差小（GPPS ΔSP≈0.4、ABS ΔSP≈2），SP 匹配是润湿优于聚烯烃的主因；苯环与炭黑芳环间的 π-π 相互作用常被引用为附加贡献，但属次要机理假说【机理假说】。
D2 加工窗口
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|---|
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| | | 80–85℃ × 2–4 h（吸湿 0.2–0.4%） |
| | | |
无定形 → 无结晶收缩，尺寸稳定性好、光泽易控。
D3 能生产什么改性料
- GPPS/HIPS：一次性餐具、玩具、家电外壳（HIPS）、CD 盒、化妆品包材；添加比 1–3%
- ABS：家电外壳（洗衣机/空调面板）、汽车内饰件、电子电器外壳、PC/ABS 合金着色；添加比 1–3%
- SAN
D4 优势
- SP 匹配润湿好（ΔSP 小，主因）：分散省力，同剪切下附聚体更细；π-π 作用为附加贡献【机理假说】。
- 无定形透明
- 与 PC/ABS 合金相容
- 收缩率低
D5 劣势与失效
- 脆：GPPS 缺口冲击 <2 kJ/m²——爆于受冲击件。
- 耐热低：GPPS <200℃、ABS <260℃——爆于高温工程场景。
- 黄变：ABS 丁二烯相 >260℃ 或长期 UV 变黄——爆于浅色/户外件。
- 单体残留：苯乙烯/丙烯腈单体迁移限值极严——爆于食品接触。
D6 相容性边界
相容：PS/HIPS/ABS/SAN/PC-ABS。部分相容：PE/PP（SP 差 2–4，添加比高即分层）。不相容：纯 PC（需相容剂）、PA、POM。
D7 合规约束
- 食品接触（EU 10/2011）：苯乙烯 SML 按"不得检出"执行（方法检出限约 10 µg/kg，EFSA 2025 评估后拟正式设 0.05 mg/kg）；乙苯 SML 0.03 mg/kg；丙烯腈 SML 0.02 mg/kg。
- 汽车：ABS 可用但 VOC 需控（VDA 278）。
D8 成本与可获得性
GPPS/HIPS 低–中；ABS 中。供应稳定。
一句话记住它：苯环亲炭润湿好，透明但脆、怕热怕黄。
