Τα πλαστικά μηχανικής αναφέρονται κυρίως σε θερμοπλαστικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δομικά υλικά. Τα πλαστικά μηχανικής έχουν εξαιρετικές συνολικές ιδιότητες, υψηλή ακαμψία, χαμηλό ερπυσμό, υψηλή μηχανική αντοχή, καλή αντοχή στη θερμότητα και καλή ηλεκτρική μόνωση. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μεγάλο χρονικό διάστημα σε σκληρά χημικά και φυσικά περιβάλλοντα και μπορούν να αντικαταστήσουν τα μέταλλα ως υλικά μηχανικής δομικής. Τα πλαστικά μηχανικής μπορούν να χωριστούν σε γενικά πλαστικά μηχανικής και ειδικά πλαστικά μηχανικής. Οι κύριες ποικιλίες των πρώτων είναι το πολυαμίδιο (PA), το πολυανθρακικό (PC), το πολυοξυμεθυλένιο (POM), ο πολυφαινυλενοαιθέρας (PPO) και ο πολυεστέρας (PBT). Και το PET) πέντε γενικά πλαστικά μηχανικής. Το τελευταίο συνήθως αναφέρεται σε πλαστικά μηχανικής με αντοχή στη θερμότητα άνω των 150Co, οι κύριες ποικιλίες είναι το πολυφαινυλενοσουλφίδιο (PPS), το υγροκρυσταλλικό πολυμερές υψηλού μοριακού βάρους (LCP), η πολυσουλφόνη (PSF), το πολυϊμίδιο (PI), η πολυαρυλαιθεροκετόνη (PEEK), το πολυαρυλικό (PAR) κ.λπ.
Δεν υπάρχει σαφής διαχωριστική γραμμή μεταξύ των πλαστικών μηχανικής και των πλαστικών γενικής χρήσης. Για παράδειγμα, το συμπολυμερές ακρυλονιτριλίου-βουταδιενίου-στυρενίου (ABS) βρίσκεται μεταξύ των δύο. Οι προηγμένες ποιότητές του μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δομικά υλικά μηχανικής. Η ποιότητα είναι τα συνηθισμένα πλαστικά γενικής χρήσης (γενικά στο εξωτερικό, το ABS ταξινομείται ως πλαστικά γενικής χρήσης). Για ένα άλλο παράδειγμα, το πολυπροπυλένιο (PP) είναι ένα τυπικό πλαστικό γενικής χρήσης, αλλά μετά την ενίσχυση με υαλοβάμβακα και άλλες αναμείξεις, η μηχανική του αντοχή και η αντοχή του στη θερμότητα έχουν βελτιωθεί σημαντικά και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως δομικό υλικό σε πολλούς τομείς της μηχανικής. Για ένα άλλο παράδειγμα, το πολυαιθυλένιο είναι επίσης ένα τυπικό πλαστικό γενικής χρήσης, αλλά το πολυαιθυλένιο εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους με μοριακό βάρος άνω του 1 εκατομμυρίου, λόγω των εξαιρετικών μηχανικών ιδιοτήτων του και της υψηλής θερμοκρασίας θερμικής παραμόρφωσης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως ως πλαστικά μηχανικής σε μηχανήματα, μεταφορές, χημικό εξοπλισμό κ.λπ.
Προκειμένου να βελτιωθεί η αντοχή, η σκληρότητα, η επιβράδυνση φλόγας και άλλες ιδιότητες των πλαστικών, είναι συνήθως απαραίτητο να βελτιωθούν ορισμένες πτυχές της απόδοσης του υποστρώματος συνθετικής ρητίνης μέσω τεχνικών ανάμειξης όπως η ενίσχυση, η πλήρωση και η προσθήκη άλλων ρητινών με βάση συνθετικές ρητίνες. Ο ηλεκτρισμός, ο μαγνητισμός, το φως, η θερμότητα, η αντοχή στη γήρανση, η επιβράδυνση φλόγας, οι μηχανικές ιδιότητες και άλλες πτυχές πληρούν τις απαιτήσεις για χρήση υπό ειδικές συνθήκες. Τα πρόσθετα για την ανάμειξη μπορεί να είναι επιβραδυντικά φλόγας, σκληρυντικά, σταθεροποιητές κ.λπ. ή άλλο πλαστικό ή ενισχυμένες ίνες κ.λπ. Το υπόστρωμα μπορεί να είναι γενικά πλαστικά, γενικά πλαστικά μηχανικής ή ειδικά πλαστικά μηχανικής.
Υπάρχουν πολλά είδη πλαστικών και χρησιμοποιούνται ευρέως. Περίπου το 90% των συνήθως χρησιμοποιούμενων πρώτων υλών ρητίνης είναι το πολυαιθυλένιο PE, το πολυπροπυλένιο PP, το πολυβινυλοχλωρίδιο PVC, η πολυστερίνη PS και η ρητίνη ABS. Ωστόσο, κάθε πλαστικό έχει τους περιορισμούς του.
Τις τελευταίες δεκαετίες, οι άνθρωποι έχουν αφιερωθεί στην ανάπτυξη νέων πολυμερών υλικών. Μεταξύ των χιλιάδων πρόσφατα αναπτυγμένων πολυμερών υλικών, λίγα έχουν εφαρμογές μεγάλης κλίμακας. Επομένως, δεν μπορούμε να ελπίζουμε στην ανάπτυξη νέων. Πολυμερή υλικά για τη βελτίωση της απόδοσης. Ωστόσο, έχει γίνει μια φυσική επιλογή η επεξεργασία πλαστικών με μεθόδους πλήρωσης, ανάμειξης και ενίσχυσης για την ενίσχυση της επιβράδυνσης φλόγας, της αντοχής και της αντοχής τους στις κρούσεις.
Τα συνηθισμένα πλαστικά έχουν μειονεκτήματα όπως η ευφλεκτότητα, η γήρανση, οι χαμηλές μηχανικές ιδιότητες και η χαμηλή θερμοκρασία λειτουργίας κατά τη βιομηχανική χρήση και την καθημερινή κατανάλωση. Μέσω της τροποποίησης, τα συνηθισμένα πλαστικά μπορούν να επιτύχουν βελτίωση της απόδοσης, αύξηση της λειτουργίας και μείωση του κόστους. Η πρώτη ύλη του τροποποιημένου πλαστικού είναι η κύρια μορφή ρητίνης, η οποία χρησιμοποιεί πρόσθετα ή άλλες ρητίνες που βελτιώνουν την απόδοση της ρητίνης σε μία ή περισσότερες πτυχές όπως η μηχανική, η ρεολογία, η ευφλεκτότητα, ο ηλεκτρισμός, η θερμότητα, το φως και ο μαγνητισμός ως βοηθητικά υλικά. Σκλήρυνση, ενίσχυση, ανάμειξη, κράμα και άλλα τεχνικά μέσα για την απόκτηση υλικών με ομοιόμορφη εμφάνιση.
Πέντε πλαστικά γενικής χρήσης ως βασικά υλικά: πολυαιθυλένιο (PE), πολυπροπυλένιο (PP) και πολυβινυλοχλωρίδιο
Πέντε γενικά πλαστικά μηχανικής: πολυανθρακικό (PC), πολυαμίδιο (PA, επίσης γνωστό ως νάιλον), πολυεστέρας (PET/PBT), πολυφαινυλενοαιθέρας (PPO), πολυοξυμεθυλένιο (POM)
Ειδικά πλαστικά μηχανικής: πολυφαινυλενοσουλφίδιο (PPS), πολυμερές υγρών κρυστάλλων (LCP), πολυσουλφόνη (PSF), πολυϊμίδιο (PI), πολυαρυλαιθεροκετόνη (PEEK), πολυαρυλικό (PAR), κ.λπ.
Όσον αφορά τις εφαρμογές κατάντη, τα τροποποιημένα πλαστικά χρησιμοποιούνται κυρίως σε βιομηχανίες όπως οι οικιακές συσκευές, τα αυτοκίνητα και οι ηλεκτρονικές συσκευές.
Από τις αρχές του 21ου αιώνα, με την ανάπτυξη της μακροοικονομίας της χώρας μου, η εμπορευματική ικανότητα των τροποποιημένων πλαστικών έχει επεκταθεί περαιτέρω. Η φαινομενική κατανάλωση τροποποιημένων πλαστικών στη χώρα μου συνέχισε να αυξάνεται από 720.000 τόνους στις αρχές του 2000 σε 7,89 εκατομμύρια τόνους το 2013. Ο ρυθμός σύνθετης ανάπτυξης φτάνει το 18,6% και οι βιομηχανίες οικιακών συσκευών και αυτοκινήτων αντιπροσωπεύουν ένα σχετικά υψηλό ποσοστό των κατάντη εφαρμογών.
Τον Αύγουστο του 2009, η χώρα ξεκίνησε τις πολιτικές «οικιακών συσκευών στην ύπαιθρο» στις αγροτικές περιοχές και «αντικατάστασης παλιών με καινούργιες» στις αστικές περιοχές. Η αγορά οικιακών συσκευών, όπως κλιματιστικά και ψυγεία, ανέκαμψε γρήγορα, οδηγώντας στην ταχεία αύξηση της ζήτησης για τροποποιημένα πλαστικά για οικιακές συσκευές. Μετά την ταχεία ανάπτυξη των οικιακών συσκευών που κατευθύνονται στην ύπαιθρο, ο ρυθμός ανάπτυξης της βιομηχανίας οικιακών συσκευών της χώρας μου έχει επιβραδυνθεί, όπως και η ζήτηση για τροποποιημένα πλαστικά. Η ανάπτυξη στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας έχει γίνει ο κύριος λόγος για την αύξηση της κατανάλωσης τροποποιημένων πλαστικών.
Σήμερα, η Κίνα έχει γίνει μια μεγάλη χώρα στην παραγωγή και κατανάλωση οικιακών συσκευών και αποτελεί το κέντρο κατασκευής παγκόσμιων οικιακών συσκευών. Τα περισσότερα από τα πλαστικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή οικιακών συσκευών είναι θερμοπλαστικά, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 90%. Σχεδόν όλα τα πλαστικά που χρησιμοποιούνται στις οικιακές συσκευές πρέπει να τροποποιηθούν. Σήμερα, το ποσοστό των πλαστικών στις κύριες οικιακές συσκευές στην Κίνα είναι: 60% για ηλεκτρικές σκούπες, 38% για ψυγεία, 34% για πλυντήρια ρούχων, 23% για τηλεοράσεις και 10% για κλιματιστικά.
Η διανομή οικιακών συσκευών στην ύπαιθρο ξεκίνησε τον Δεκέμβριο του 2007 και η πρώτη παρτίδα πιλοτικών επαρχιών και πόλεων ολοκληρώθηκε στα τέλη Νοεμβρίου 2011, ενώ και άλλες επαρχίες και πόλεις ολοκληρώθηκαν τα επόμενα 1-2 χρόνια. Από την άποψη του ρυθμού αύξησης της παραγωγής τεσσάρων τύπων οικιακών συσκευών, όπως κλιματιστικά, έγχρωμες τηλεοράσεις, πλυντήρια ρούχων και ψυγεία, ο ρυθμός αύξησης της παραγωγής οικιακών συσκευών ήταν πολύ υψηλός κατά την περίοδο που οι οικιακές συσκευές μεταφέρθηκαν στην ύπαιθρο. Ο μελλοντικός ρυθμός ανάπτυξης της βιομηχανίας οικιακών συσκευών αναμένεται να παραμείνει σε ρυθμό ανάπτυξης 4-8%. Η σταθερή ανάπτυξη του τομέα των οικιακών συσκευών παρέχει σταθερή ζήτηση στην αγορά για την τροποποίηση πλαστικών.
Η αυτοκινητοβιομηχανία αποτελεί σημαντικό τομέα εφαρμογής των τροποποιημένων πλαστικών, εκτός από τη βιομηχανία οικιακών συσκευών. Τα τροποποιημένα πλαστικά χρησιμοποιούνται στην αυτοκινητοβιομηχανία εδώ και σχεδόν 60 χρόνια. Χρησιμοποιούμενα σε αυτοκίνητα, μπορούν να μειώσουν το βάρος, να είναι φιλικά προς το περιβάλλον, ασφαλή, όμορφα και άνετα. Εξοικονόμηση ενέργειας, ανθεκτικότητα κ.λπ., και 1 κιλό πλαστικού μπορεί να αντικαταστήσει 2-3 κιλά χάλυβα και άλλων υλικών, γεγονός που μπορεί να μειώσει σημαντικά το βάρος του αμαξώματος του αυτοκινήτου. Μελέτες έχουν δείξει ότι μια μείωση 10% στο βάρος ενός αυτοκινήτου μπορεί να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου κατά 6-8% και να μειώσει σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας και τις εκπομπές καυσαερίων των αυτοκινήτων. Όλο και πιο αυστηρά πρότυπα κατανάλωσης ενέργειας και εκπομπών καυσαερίων. Με την πρόοδο της τεχνολογίας, τις επόμενες δεκαετίες, η εφαρμογή τροποποιημένων πλαστικών στα αυτοκίνητα έχει σταδιακά εξελιχθεί από εσωτερικά υλικά σε εξωτερικά μέρη και περιφερειακά μέρη κινητήρα, ενώ η εφαρμογή τροποποιημένων πλαστικών στα αυτοκίνητα στις ανεπτυγμένες χώρες από το αρχικό στάδιο της μη αποδοχής, έχει σταδιακά εξελιχθεί σε 105 κιλά ανά όχημα το 2000 και έφτασε σε περισσότερα από 150 κιλά το 2010.
Η κατανάλωση τροποποιημένων πλαστικών για αυτοκίνητα στη χώρα μου έχει αυξηθεί ραγδαία. Προς το παρόν, η μέση κατανάλωση τροποποιημένων πλαστικών ανά όχημα στη χώρα μου είναι 110-120 κιλά, η οποία είναι πολύ χαμηλότερη από τα 150-160 κιλά/όχημα στις ανεπτυγμένες χώρες. Με τη βελτίωση της περιβαλλοντικής ευαισθητοποίησης των καταναλωτών και τα αυστηρότερα πρότυπα εκπομπών καυσαερίων, η τάση των ελαφρών αυτοκινήτων γίνεται όλο και πιο εμφανής και η χρήση τροποποιημένων πλαστικών για αυτοκίνητα θα συνεχίσει να αυξάνεται. Επιπλέον, τα τελευταία δέκα χρόνια, οι πωλήσεις αυτοκινήτων στη χώρα μου έχουν σημειώσει ραγδαία ανάπτυξη και έγιναν η μεγαλύτερη αγορά αυτοκινήτων στον κόσμο το 2009. Αν και η αύξηση των πωλήσεων αυτοκινήτων έχει σταδιακά επιβραδυνθεί τα επόμενα χρόνια, αναμένεται να διατηρήσει σταθερή ανάπτυξη στο μέλλον. Με την αύξηση της κατανάλωσης τροποποιημένων πλαστικών για οχήματα και την αύξηση των πωλήσεων αυτοκινήτων, η κατανάλωση τροποποιημένων πλαστικών για οχήματα στη χώρα μου θα συνεχίσει να αυξάνεται ραγδαία. Υποθέτοντας ότι κάθε αυτοκίνητο χρησιμοποιεί 150 κιλά πλαστικού, λαμβάνοντας υπόψη ότι η ετήσια παραγωγή κινεζικών αυτοκινήτων υπερβαίνει τα 20 εκατομμύρια, ο χώρος της αγοράς είναι 3 εκατομμύρια τόνοι.
Ταυτόχρονα, επειδή τα αυτοκίνητα είναι διαρκή καταναλωτικά αγαθά, θα υπάρχει μια ορισμένη ζήτηση αντικατάστασης για τα υπάρχοντα αυτοκίνητα κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής τους. Εκτιμάται ότι η κατανάλωση πλαστικού στην αγορά συντήρησης θα αντιπροσωπεύει περίπου το 10% της κατανάλωσης πλαστικού στα καινούργια αυτοκίνητα και ο πραγματικός χώρος της αγοράς είναι μεγαλύτερος.
Υπάρχουν πολλοί συμμετέχοντες στην αγορά στη βιομηχανία τροποποιημένων πλαστικών, οι οποίοι χωρίζονται κυρίως σε δύο στρατόπεδα, τους πολυεθνικούς χημικούς κολοσσούς και τις τοπικές εταιρείες. Οι διεθνείς κατασκευαστές διαθέτουν κορυφαία τεχνολογία και εξαιρετική απόδοση προϊόντων. Ωστόσο, η ποικιλία προϊόντων είναι ενιαία και η ταχύτητα απόκρισης της αγοράς είναι αργή. Ως εκ τούτου, το μερίδιο αγοράς της αγοράς αυτοκινήτων της χώρας μου δεν είναι υψηλό. Οι τοπικές εταιρείες τροποποιημένων πλαστικών είναι μικτές, κυρίως μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις με παραγωγική ικανότητα μικρότερη των 3.000 τόνων, και η αυτοκινητοβιομηχανία έχει υψηλές απαιτήσεις για σταθερότητα ποιότητας προϊόντων. Είναι δύσκολο για τις μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις να διασφαλίσουν τη σταθερότητα της ποιότητας των προϊόντων, επομένως είναι δύσκολο να περάσει η πιστοποίηση των αυτοκινητοβιομηχανιών. Αφού οι μεγάλες εταιρείες τροποποιημένων πλαστικών περάσουν την πιστοποίηση των εταιρειών οχημάτων και εισέλθουν στην αλυσίδα εφοδιασμού τους, συνήθως θα γίνουν μακροπρόθεσμοι συνεργάτες τους και η διαπραγματευτική τους ισχύς θα αυξηθεί σταδιακά.
Ώρα δημοσίευσης: 30 Νοεμβρίου 2020