Materialele plastice inginerești se referă în principal la materialele termoplastice care pot fi utilizate ca materiale structurale. Materialele plastice inginerești au proprietăți complete excelente, rigiditate ridicată, fluaj redus, rezistență mecanică ridicată, rezistență bună la căldură și izolație electrică bună. Pot fi utilizate pentru o perioadă lungă de timp în medii chimice și fizice dure și pot înlocui metalele ca materiale structurale inginerești. Materialele plastice inginerești pot fi împărțite în materiale plastice inginerești generale și materiale plastice inginerești speciale. Principalele varietăți ale primelor sunt poliamida (PA), policarbonatul (PC), polioximetilenul (POM), polifenilen eterul (PPO) și poliesterul (PBT). Și PET sunt cinci materiale plastice inginerești generale; cel de-al doilea se referă de obicei la materiale plastice inginerești cu rezistență la căldură peste 150Co, principalele varietăți fiind sulfura de polifenilen (PPS), cristalul lichid, polimerul cu greutate moleculară mare (LCP), polisulfona (PSF), poliimida (PI), poliariletercetona (PEEK), poliarilatul (PAR) etc.
Nu există o linie de demarcație clară între materialele plastice inginerești și materialele plastice de uz general. De exemplu, copolimerul acrilonitril-butadien-stiren (ABS) se situează între cele două. Clasele sale avansate pot fi utilizate ca materiale structurale inginerești. Această clasă este reprezentată de materiale plastice obișnuite de uz general (în general, ABS este clasificat ca materiale plastice de uz general). Un alt exemplu este polipropilena (PP) este un plastic tipic de uz general, dar după armarea cu fibre de sticlă și alte amestecuri, rezistența sa mecanică și rezistența la căldură au fost mult îmbunătățite și poate fi utilizată și ca material structural în multe domenii inginerești. Un alt exemplu este polietilena, de asemenea, un plastic tipic de uz general, însă polietilena cu greutate moleculară ultra-mare, cu o greutate moleculară de peste 1 milion, datorită proprietăților sale mecanice excelente și temperaturii ridicate de distorsiune termică, poate fi utilizată pe scară largă ca materiale plastice inginerești în utilaje, transporturi, echipamente chimice etc.
Pentru a îmbunătăți rezistența, tenacitatea, ignifugarea și alte proprietăți ale materialelor plastice, este de obicei necesar să se îmbunătățească anumite aspecte ale performanței substratului de rășină sintetică prin tehnici de amestecare, cum ar fi armarea, umplerea și adăugarea altor rășini pe bază de rășini sintetice. Electricitatea, magnetismul, lumina, căldura, rezistența la îmbătrânire, ignifugarea, proprietățile mecanice și alte aspecte îndeplinesc cerințele pentru utilizarea în condiții speciale. Aditivii pentru amestecare pot fi ignifuganți, agenți de întărire, stabilizatori etc., sau alt material plastic sau fibră armată etc.; substratul poate fi cinci materiale plastice generale, cinci materiale plastice inginerești generale sau materiale plastice inginerești speciale.
Există multe tipuri de materiale plastice și sunt utilizate pe scară largă. Aproximativ 90% dintre materiile prime de rășină utilizate în mod obișnuit sunt polietilena PE, polipropilena PP, clorura de polivinil PVC, polistirenul PS și rășina ABS. Cu toate acestea, fiecare plastic are limitele sale.
În ultimele decenii, oamenii s-au dedicat dezvoltării de noi materiale polimerice. Printre miile de materiale polimerice nou dezvoltate, puține au aplicații la scară largă. Prin urmare, nu putem spera să dezvoltăm altele noi. Materiale polimerice pentru îmbunătățirea performanței. Cu toate acestea, a devenit o alegere naturală prelucrarea materialelor plastice prin metode de umplere, amestecare și armare pentru a le spori ignifugarea, rezistența și rezistența la impact.
Materialele plastice obișnuite prezintă dezavantaje precum inflamabilitatea, îmbătrânirea, proprietățile mecanice scăzute și temperatura de funcționare scăzută în uzul industrial și consumul zilnic. Prin modificare, materialele plastice obișnuite pot obține o îmbunătățire a performanței, o creștere a funcționalității și o reducere a costurilor. Rășina primară este produsul din amonte, care utilizează ca materiale auxiliare aditivi sau alte rășini care îmbunătățesc performanța rășinii într-unul sau mai multe aspecte, cum ar fi mecanica, reologia, combustibilitatea, electricitatea, căldura, lumina și magnetismul. Se utilizează călirea, întărirea, amestecarea, alierea și alte mijloace tehnice pentru a obține materiale cu aspect uniform.
Cinci materiale plastice de uz general ca materiale de bază: polietilenă (PE), polipropilenă (PP) și clorură de polivinil
Cinci materiale plastice inginerești generale: policarbonat (PC), poliamidă (PA, cunoscută și sub numele de nailon), poliester (PET/PBT), polifenilen eter (PPO), polioximetilen (POM)
Materiale plastice inginerești speciale: sulfură de polifenilen (PPS), polimer cu cristale lichide (LCP), polisulfonă (PSF), poliimidă (PI), poliariletercetonă (PEEK), poliarilat (PAR) etc.
În ceea ce privește aplicațiile din aval, materialele plastice modificate sunt utilizate în principal în industrii precum electrocasnicele, automobilele și aparatele electronice.
De la începutul secolului XXI, odată cu dezvoltarea macroeconomiei țării mele, capacitatea pieței materialelor plastice modificate a crescut și mai mult. Consumul aparent de materiale plastice modificate în țara mea a continuat să crească de la 720.000 de tone la începutul anului 2000 la 7,89 milioane de tone în 2013. Rata compusă de creștere este de până la 18,6%, iar industria electrocasnicelor și a automobilelor reprezintă o proporție relativ mare din aplicațiile din aval.
În august 2009, țara a lansat politicile „electrocasnice la țară” în zonele rurale și „înlocuirea produselor vechi cu cele noi” în zonele urbane. Piața electrocasnicelor, cum ar fi aparatele de aer condiționat și frigiderele, și-a revenit rapid, ceea ce a determinat o creștere rapidă a cererii de materiale plastice modificate pentru electrocasnice. După ce s-a înregistrat o creștere rapidă a numărului de electrocasnice care ajung la țară, rata de creștere a industriei electrocasnicelor din țara mea a încetinit, iar cererea de materiale plastice modificate a încetinit, de asemenea. Creșterea sectorului auto a devenit principalul motiv pentru creșterea consumului de materiale plastice modificate.
În prezent, China a devenit o țară mare în producția și consumul de electrocasnice și este centrul de producție al electrocasnicelor la nivel mondial. Majoritatea materialelor plastice utilizate în fabricarea electrocasnicelor sunt termoplastice, reprezentând aproximativ 90%. Aproape toate materialele plastice utilizate în electrocasnicele trebuie modificate. În prezent, proporția de materiale plastice din electrocasnicele mari din China este: 60% pentru aspiratoare, 38% pentru frigidere, 34% pentru mașini de spălat, 23% pentru televizoare și 10% pentru aparatele de aer condiționat.
Proiectul „Expansiunea electrocasnicelor în mediul rural” a început în decembrie 2007, iar primul lot pilot din provincii și orașe s-a încheiat la sfârșitul lunii noiembrie 2011, iar alte provincii și orașe s-au încheiat și ele în următorii 1-2 ani. Din perspectiva ratei de creștere a producției a patru tipuri de electrocasnice, cum ar fi aparatele de aer condiționat, televizoarele color, mașinile de spălat și frigiderele, rata de creștere a producției de electrocasnice a fost foarte ridicată în perioada în care electrocasnicele au fost transportate în mediul rural. Se așteaptă ca rata de creștere viitoare a industriei electrocasnicelor să rămână la o rată de creștere de 4-8%. Dezvoltarea constantă a sectorului electrocasnicelor asigură o cerere stabilă pe piață pentru modificările din plastic.
Industria auto este un domeniu major de aplicare a materialelor plastice modificate, pe lângă industria electrocasnicelor. Materialele plastice modificate sunt utilizate în industria auto de aproape 60 de ani. Folosite în automobile, acestea pot reduce greutatea, sunt ecologice, sigure, frumoase și confortabile. Economisesc energie, sunt durabile etc., iar 1 kg de plastic poate înlocui 2-3 kg de oțel și alte materiale, ceea ce poate reduce semnificativ greutatea caroseriei mașinii. Studiile au arătat că o reducere cu 10% a greutății unei mașini poate reduce consumul de combustibil cu 6-8% și poate reduce considerabil consumul de energie și emisiile de gaze de eșapament ale mașinii. Standardele privind consumul de energie și emisiile de gaze de eșapament sunt din ce în ce mai stricte. Odată cu avansarea tehnologiei, în deceniile următoare, aplicarea materialelor plastice modificate în automobile s-a dezvoltat treptat de la materialele interioare la piesele exterioare și piesele periferice ale motorului, în timp ce aplicarea materialelor plastice modificate în automobile în țările dezvoltate a evoluat treptat de la stadiul inițial de neacceptare, la 105 kilograme pe vehicul în 2000 și a ajuns la peste 150 de kilograme în 2010.
Consumul de materiale plastice modificate pentru automobile în țara mea a crescut rapid. În prezent, consumul mediu de materiale plastice modificate per vehicul în țara mea este de 110-120 kg, mult sub nivelul de 150-160 kg/vehicul din țările dezvoltate. Odată cu îmbunătățirea conștientizării consumatorilor față de mediu și cu standardele stricte privind emisiile de gaze de eșapament, tendința către mașini ușoare devine din ce în ce mai evidentă, iar utilizarea materialelor plastice modificate pentru automobile va continua să crească. În plus, în ultimii zece ani, vânzările de automobile din țara mea au cunoscut o creștere rapidă și au devenit cea mai mare piață auto din lume în 2009. Deși creșterea vânzărilor de automobile a încetinit treptat în anii următori, se așteaptă ca aceasta să mențină o creștere constantă în viitor. Odată cu creșterea consumului de materiale plastice modificate pentru vehicule și creșterea vânzărilor de automobile, consumul de materiale plastice modificate pentru vehicule în țara mea va continua să crească rapid. Presupunând că fiecare automobil utilizează 150 kg de plastic, având în vedere că producția anuală de automobile chinezești depășește 20 de milioane, spațiul de piață este de 3 milioane de tone.
În același timp, deoarece automobilele sunt bunuri de consum durabile, va exista o anumită cerere de înlocuire pentru automobilele existente pe parcursul ciclului de viață. Se estimează că consumul de plastic pe piața de întreținere va reprezenta aproximativ 10% din consumul de plastic al mașinilor noi, iar spațiul real de piață este mai mare.
Există mulți participanți pe piață în industria materialelor plastice modificate, care sunt împărțiți în principal în două tabere: giganții chimici multinaționali și companiile locale. Producătorii internaționali au tehnologie de vârf și performanțe excelente ale produselor. Cu toate acestea, varietatea de produse este unică, iar viteza de răspuns a pieței este lentă. Prin urmare, cota de piață a pieței auto din țara mea nu este prea mare. Companiile locale de materiale plastice modificate sunt mixte, în mare parte întreprinderi mici și mijlocii cu o capacitate de producție mai mică de 3.000 de tone, iar industria auto are cerințe ridicate pentru stabilitatea calității produselor. Este dificil pentru întreprinderile mici și mijlocii să asigure stabilitatea calității produselor, așa că este dificil să treacă certificarea companiilor auto. După ce companiile mari de materiale plastice modificate trec certificarea companiilor de vehicule și intră în lanțul lor de aprovizionare, acestea vor deveni de obicei partenerii lor pe termen lung, iar puterea lor de negociere va crește treptat.
Data publicării: 30 noiembrie 2020