مروری بر صنعت اصلاح پلاستیک

مفهوم و ویژگی‌های پلاستیک

پلاستیک‌های مهندسی و پلاستیک‌های عمومی

پلاستیک‌های مهندسی عمدتاً به ترموپلاستیک‌هایی اطلاق می‌شوند که می‌توانند به عنوان مواد سازه‌ای مورد استفاده قرار گیرند. پلاستیک‌های مهندسی دارای خواص جامع عالی، استحکام بالا، خزش کم، استحکام مکانیکی بالا، مقاومت حرارتی خوب و عایق الکتریکی خوب هستند. آن‌ها می‌توانند برای مدت طولانی در محیط‌های شیمیایی و فیزیکی سخت استفاده شوند و می‌توانند جایگزین فلزات به عنوان مواد سازه‌ای مهندسی شوند. پلاستیک‌های مهندسی را می‌توان به پلاستیک‌های مهندسی عمومی و پلاستیک‌های مهندسی ویژه تقسیم کرد. انواع اصلی اولی عبارتند از پلی‌آمید (PA)، پلی‌کربنات (PC)، پلی‌اکسی‌متیلن (POM)، پلی‌فنیلن اتر (PPO) و پلی‌استر (PBT). و PET) پنج پلاستیک مهندسی عمومی هستند. دومی معمولاً به پلاستیک‌های مهندسی با مقاومت حرارتی بالاتر از 150Co اشاره دارد، انواع اصلی عبارتند از پلی‌فنیلن سولفید (PPS)، پلیمر مولکولی بالا کریستال مایع (LCP)، پلی‌سولفون (PSF)، پلی‌آمید (PI)، پلی‌آریل‌ترکتون (PEEK)، پلی‌آریلات (PAR) و غیره.
هیچ مرز مشخصی بین پلاستیک‌های مهندسی و پلاستیک‌های عمومی وجود ندارد. به عنوان مثال، کوپلیمر اکریلونیتریل-بوتادین-استایرن (ABS) بین این دو قرار دارد. گریدهای پیشرفته آن می‌توانند به عنوان مواد سازه‌ای مهندسی استفاده شوند. این گرید، پلاستیک‌های عمومی معمولی است (به طور کلی در خارج از کشور، ABS به عنوان پلاستیک‌های عمومی طبقه‌بندی می‌شود). به عنوان مثال دیگر، پلی‌پروپیلن (PP) یک پلاستیک عمومی معمولی است، اما پس از تقویت با الیاف شیشه و سایر ترکیبات، مقاومت مکانیکی و مقاومت حرارتی آن به میزان قابل توجهی بهبود یافته است و همچنین می‌تواند به عنوان یک ماده سازه‌ای در بسیاری از زمینه‌های مهندسی استفاده شود. به عنوان مثال دیگر، پلی‌اتیلن نیز یک پلاستیک عمومی معمولی است، اما پلی‌اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا با وزن مولکولی بیش از 1 میلیون، به دلیل خواص مکانیکی عالی و دمای اعوجاج حرارتی بالا، می‌تواند به طور گسترده به عنوان پلاستیک‌های مهندسی در ماشین‌آلات، حمل و نقل، تجهیزات شیمیایی و غیره مورد استفاده قرار گیرد.

فناوری اصلاح پلاستیک

به منظور بهبود استحکام، چقرمگی، بازدارندگی شعله و سایر خواص پلاستیک‌ها، معمولاً لازم است جنبه‌های خاصی از عملکرد بستر رزین مصنوعی از طریق تکنیک‌های ترکیبی مانند تقویت، پر کردن و افزودن رزین‌های دیگر بر اساس رزین‌های مصنوعی بهبود یابد. الکتریسیته، مغناطیس، نور، گرما، مقاومت در برابر پیری، بازدارندگی شعله، خواص مکانیکی و سایر جنبه‌ها، الزامات استفاده در شرایط خاص را برآورده می‌کنند. افزودنی‌های مورد استفاده برای ترکیب می‌توانند بازدارندگی شعله، سفت‌کننده‌ها، تثبیت‌کننده‌ها و غیره یا پلاستیک یا الیاف تقویت‌شده دیگر و غیره باشند. بستر می‌تواند پنج پلاستیک عمومی، پنج پلاستیک مهندسی عمومی یا پلاستیک مهندسی ویژه باشد.

بررسی اجمالی بازار صنعت اصلاح پلاستیک

شرایط بالادست و پایین‌دست

انواع مختلفی از پلاستیک وجود دارد و به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. حدود ۹۰٪ از مواد اولیه رزین مورد استفاده، پلی اتیلن PE، پلی پروپیلن PP، پلی وینیل کلراید PVC، پلی استایرن PS و رزین ABS هستند. با این حال، هر پلاستیک محدودیت‌های خود را دارد.

در چند دهه گذشته، مردم به توسعه مواد پلیمری جدید متعهد شده‌اند. در میان هزاران ماده پلیمری تازه توسعه‌یافته، تعداد کمی از آنها کاربردهای وسیعی دارند. بنابراین، نمی‌توانیم به توسعه مواد جدید امیدوار باشیم. مواد پلیمری برای بهبود عملکرد. با این حال، پردازش پلاستیک‌ها با روش‌های پر کردن، ترکیب و تقویت به منظور افزایش مقاومت در برابر شعله، استحکام و مقاومت در برابر ضربه، به یک انتخاب طبیعی تبدیل شده است.

پلاستیک‌های معمولی در مصارف صنعتی و روزانه دارای کاستی‌هایی مانند اشتعال‌پذیری، پیری، خواص مکانیکی پایین و دمای عملیاتی پایین هستند. از طریق اصلاح، پلاستیک‌های معمولی می‌توانند به بهبود عملکرد، افزایش عملکرد و کاهش هزینه دست یابند. بخش بالادستی پلاستیک اصلاح‌شده، رزین فرم اولیه است که از افزودنی‌ها یا رزین‌های دیگری استفاده می‌کند که عملکرد رزین را در یک یا چند جنبه مانند مکانیک، رئولوژی، احتراق، الکتریسیته، گرما، نور و مغناطیس به عنوان مواد کمکی بهبود می‌بخشند. همچنین از روش‌هایی مانند سفت‌سازی، تقویت، ترکیب، آلیاژسازی و سایر روش‌های فنی برای به دست آوردن موادی با ظاهر یکنواخت استفاده می‌شود.

پنج پلاستیک عمومی به عنوان مواد پایه: پلی اتیلن (PE)، پلی پروپیلن (PP) و پلی وینیل کلراید

پنج پلاستیک مهندسی عمومی: پلی کربنات (PC)، پلی آمید (PA، همچنین به عنوان نایلون شناخته می‌شود)، پلی استر (PET/PBT)، پلی فنیلن اتر (PPO)، پلی اکسی متیلن (POM)

پلاستیک‌های مهندسی ویژه: پلی‌فنیلن سولفید (PPS)، پلیمر کریستال مایع (LCP)، پلی‌سولفون (PSF)، پلی‌آمید (PI)، پلی‌آریل‌اتر‌کتون (PEEK)، پلی‌آریلات (PAR) و غیره.

از نظر کاربردهای پایین‌دستی، پلاستیک‌های اصلاح‌شده عمدتاً در صنایعی مانند لوازم خانگی، خودرو و لوازم الکترونیکی استفاده می‌شوند.

از آغاز قرن بیست و یکم، با توسعه اقتصاد کلان کشور من، ظرفیت بازار پلاستیک‌های اصلاح‌شده بیشتر گسترش یافته است. مصرف ظاهری پلاستیک‌های اصلاح‌شده در کشور من از ۷۲۰ هزار تن در اوایل سال ۲۰۰۰ به ۷.۸۹ میلیون تن در سال ۲۰۱۳ افزایش یافته است. نرخ رشد مرکب به ۱۸.۶ درصد می‌رسد و صنایع لوازم خانگی و خودرو بخش نسبتاً بالایی از کاربردهای پایین‌دستی را به خود اختصاص می‌دهند.

در آگوست ۲۰۰۹، این کشور سیاست‌های «ارسال لوازم خانگی به روستاها» در مناطق روستایی و «جایگزینی لوازم قدیمی با جدید» در مناطق شهری را آغاز کرد. بازار لوازم خانگی مانند کولر گازی و یخچال به سرعت بهبود یافت و باعث رشد سریع تقاضا برای پلاستیک‌های اصلاح‌شده برای لوازم خانگی شد. پس از تجربه رشد سریع لوازم خانگی به روستاها، نرخ رشد صنعت لوازم خانگی کشور من کاهش یافته و تقاضا برای پلاستیک‌های اصلاح‌شده نیز کند شده است. رشد در بخش خودرو دلیل اصلی افزایش مصرف پلاستیک‌های اصلاح‌شده شده است.

حوزه لوازم خانگی

در حال حاضر، چین به کشوری بزرگ در تولید و مصرف لوازم خانگی تبدیل شده است و مرکز تولید لوازم خانگی جهان است. بیشتر پلاستیک‌های مورد استفاده در ساخت لوازم خانگی، ترموپلاستیک هستند که حدود ۹۰٪ را تشکیل می‌دهند. تقریباً تمام پلاستیک‌های مورد استفاده در لوازم خانگی نیاز به اصلاح دارند. در حال حاضر، نسبت پلاستیک در لوازم خانگی اصلی در چین به شرح زیر است: ۶۰٪ برای جاروبرقی، ۳۸٪ برای یخچال، ۳۴٪ برای ماشین لباسشویی، ۲۳٪ برای تلویزیون و ۱۰٪ برای تهویه مطبوع.

لوازم خانگی به روستاها در دسامبر ۲۰۰۷ آغاز شد و اولین گروه از استان‌ها و شهرهای آزمایشی در پایان نوامبر ۲۰۱۱ به پایان رسید و سایر استان‌ها و شهرها نیز در ۱-۲ سال بعد به پایان رسیدند. از منظر نرخ رشد تولید چهار نوع لوازم خانگی مانند تهویه مطبوع، تلویزیون رنگی، ماشین لباسشویی و یخچال، نرخ رشد تولید لوازم خانگی در دوره‌ای که لوازم خانگی به روستاها می‌رفت، بسیار بالا بود. انتظار می‌رود نرخ رشد آینده صنعت لوازم خانگی با نرخ رشد ۴-۸ درصد باقی بماند. توسعه پایدار بخش لوازم خانگی، تقاضای بازار پایدار برای اصلاح پلاستیک را فراهم می‌کند.

صنعت خودرو

صنعت خودرو علاوه بر صنعت لوازم خانگی، یکی از زمینه‌های اصلی کاربرد پلاستیک‌های اصلاح‌شده است. پلاستیک‌های اصلاح‌شده نزدیک به ۶۰ سال است که در صنعت خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند. این پلاستیک‌ها که در خودروها استفاده می‌شوند، می‌توانند وزن را کاهش دهند، سازگار با محیط زیست، ایمن، زیبا و راحت باشند. صرفه‌جویی در مصرف انرژی، دوام و غیره، و ۱ کیلوگرم پلاستیک می‌تواند جایگزین ۲-۳ کیلوگرم فولاد و سایر مواد شود که می‌تواند وزن بدنه خودرو را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. مطالعات نشان داده است که کاهش ۱۰ درصدی وزن خودرو می‌تواند مصرف سوخت را ۶-۸ درصد کاهش دهد و مصرف انرژی و انتشار گازهای خروجی خودرو را تا حد زیادی کاهش دهد. استانداردهای مصرف انرژی و انتشار گازهای خروجی به طور فزاینده‌ای سختگیرانه شده‌اند. با پیشرفت فناوری، در دهه‌های بعد، کاربرد پلاستیک‌های اصلاح‌شده در خودروها به تدریج از مواد داخلی به قطعات خارجی و قطعات جانبی موتور توسعه یافته است، در حالی که کاربرد پلاستیک‌های اصلاح‌شده در خودروها در کشورهای توسعه‌یافته از مرحله اولیه عدم پذیرش، به تدریج به ۱۰۵ کیلوگرم در هر وسیله نقلیه در سال ۲۰۰۰ و به بیش از ۱۵۰ کیلوگرم در سال ۲۰۱۰ رسیده است.

مصرف پلاستیک‌های اصلاح‌شده برای خودروها در کشور من به سرعت افزایش یافته است. در حال حاضر، میانگین مصرف پلاستیک‌های اصلاح‌شده برای هر وسیله نقلیه در کشور من ۱۱۰ تا ۱۲۰ کیلوگرم است که بسیار کمتر از ۱۵۰ تا ۱۶۰ کیلوگرم برای هر وسیله نقلیه در کشورهای توسعه‌یافته است. با بهبود آگاهی زیست‌محیطی مصرف‌کنندگان و استانداردهای سختگیرانه انتشار گازهای خروجی، روند خودروهای سبک‌وزن بیش از پیش آشکار می‌شود و استفاده از پلاستیک‌های اصلاح‌شده برای خودروها همچنان افزایش خواهد یافت. علاوه بر این، در ده سال گذشته، فروش خودرو در کشور من رشد سریعی را تجربه کرده و در سال ۲۰۰۹ به بزرگترین بازار خودرو جهان تبدیل شده است. اگرچه رشد فروش خودرو در سال‌های بعد به تدریج کاهش یافته است، اما انتظار می‌رود در آینده رشد پایدار خود را حفظ کند. با افزایش مصرف پلاستیک‌های اصلاح‌شده برای وسایل نقلیه و رشد فروش خودرو، مصرف پلاستیک‌های اصلاح‌شده برای وسایل نقلیه در کشور من همچنان به سرعت رشد خواهد کرد. با فرض اینکه هر خودرو ۱۵۰ کیلوگرم پلاستیک مصرف می‌کند، و با توجه به اینکه تولید سالانه خودروهای چینی از ۲۰ میلیون دستگاه فراتر می‌رود، فضای بازار ۳ میلیون تن خواهد بود.

در عین حال، از آنجا که خودروها کالاهای مصرفی بادوامی هستند، در طول چرخه عمر، تقاضای جایگزینی برای خودروهای موجود وجود خواهد داشت. تخمین زده می‌شود که مصرف پلاستیک در بازار تعمیر و نگهداری حدود 10 درصد از مصرف پلاستیک در خودروهای جدید را تشکیل دهد و فضای واقعی بازار بزرگتر است.

در صنعت پلاستیک اصلاح‌شده، فعالان بازار زیادی وجود دارند که عمدتاً به دو اردوگاه تقسیم می‌شوند: غول‌های شیمیایی چندملیتی و شرکت‌های محلی. تولیدکنندگان بین‌المللی از فناوری پیشرو و عملکرد عالی محصول برخوردارند. با این حال، تنوع محصول واحد و سرعت واکنش به بازار کند است. بنابراین، سهم بازار بازار خودروی کشور من زیاد نیست. شرکت‌های محلی پلاستیک اصلاح‌شده مختلط هستند، عمدتاً شرکت‌های کوچک و متوسط ​​با ظرفیت تولید کمتر از 3000 تن، و صنعت خودرو الزامات بالایی برای ثبات کیفیت محصول دارد. تضمین ثبات کیفیت محصول برای شرکت‌های کوچک و متوسط ​​دشوار است، بنابراین قبولی در گواهینامه شرکت‌های خودروسازی دشوار است. پس از اینکه شرکت‌های بزرگ پلاستیک اصلاح‌شده گواهینامه شرکت‌های خودروسازی را کسب کرده و وارد زنجیره تأمین آنها شوند، معمولاً به شرکای بلندمدت آنها تبدیل می‌شوند و قدرت چانه‌زنی آنها به تدریج افزایش می‌یابد.


زمان ارسال: 30 نوامبر 2020