Technische Kunststoffe sind hauptsächlich thermoplastische Kunststoffe, die als Konstruktionswerkstoffe verwendet werden können. Sie zeichnen sich durch hervorragende Gesamteigenschaften, hohe Steifigkeit, geringe Kriechneigung, hohe mechanische Festigkeit, gute Wärmebeständigkeit und gute elektrische Isolierung aus. Sie sind langlebig und können Metalle als Konstruktionswerkstoffe ersetzen. Technische Kunststoffe lassen sich in allgemeine und spezielle technische Kunststoffe unterteilen. Die wichtigsten Arten von technischen Kunststoffen sind Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Polyoxymethylen (POM), Polyphenylenether (PPO) und Polyester (PBT). Zu den fünf allgemeinen technischen Kunststoffen gehören PET und PET. Letztere sind üblicherweise technische Kunststoffe mit einer Wärmebeständigkeit über 150 °C. Die wichtigsten Arten sind Polyphenylensulfid (PPS), Flüssigkristallpolymer (LCP), Polysulfon (PSF), Polyimid (PI), Polyaryletherketon (PEEK) und Polyarylat (PAR).
Es gibt keine klare Trennlinie zwischen technischen und universellen Kunststoffen. Beispielsweise liegt Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) zwischen beiden. Seine fortschrittlichen Qualitäten können als technisches Konstruktionsmaterial verwendet werden. Bei dieser Qualität handelt es sich um gewöhnliche universelle Kunststoffe (im Ausland wird ABS allgemein als universelle Kunststoffe klassifiziert). Ein weiteres Beispiel ist Polypropylen (PP), ein typischer universeller Kunststoff. Durch Glasfaserverstärkung und andere Mischungen werden jedoch seine mechanische Festigkeit und Hitzebeständigkeit deutlich verbessert, sodass er auch als Konstruktionsmaterial in vielen technischen Bereichen verwendet werden kann. Ein weiteres Beispiel ist Polyethylen, ebenfalls ein typischer universeller Kunststoff. Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (über 1 Million) kann jedoch aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften und hohen Wärmeformbeständigkeit häufig als technischer Kunststoff in Maschinen, Transportmitteln und chemischen Anlagen verwendet werden.
Um Festigkeit, Zähigkeit, Flammhemmung und andere Eigenschaften von Kunststoffen zu verbessern, ist es üblicherweise notwendig, bestimmte Aspekte der Leistung des Kunstharzsubstrats durch Mischtechniken wie Verstärkung, Füllung und Zugabe anderer Harze auf Basis von Kunstharzen zu optimieren. Elektrizität, Magnetismus, Licht, Wärme, Alterungsbeständigkeit, Flammhemmung, mechanische Eigenschaften und andere Aspekte erfüllen die Anforderungen für den Einsatz unter besonderen Bedingungen. Zusätze zum Mischen können Flammschutzmittel, Härtemittel, Stabilisatoren usw. oder andere Kunststoffe oder verstärkte Fasern usw. sein; das Substrat kann aus fünf allgemeinen Kunststoffen, fünf allgemeinen technischen Kunststoffen oder speziellen technischen Kunststoffen bestehen.
Es gibt viele Arten von Kunststoffen, die weit verbreitet sind. Etwa 90 % der häufig verwendeten Harzrohstoffe sind Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS) und ABS-Harz. Jeder Kunststoff hat jedoch seine Grenzen.
In den letzten Jahrzehnten hat man sich intensiv mit der Entwicklung neuer Polymerwerkstoffe beschäftigt. Unter den Tausenden neu entwickelten Polymerwerkstoffen finden nur wenige großflächige Anwendung. Daher ist die Entwicklung neuer Werkstoffe nicht zu erwarten. Polymerwerkstoffe zur Leistungssteigerung. Es hat sich jedoch als naheliegend erwiesen, Kunststoffe durch Füll-, Misch- und Verstärkungsverfahren zu verarbeiten, um ihre Flammhemmung, Festigkeit und Schlagzähigkeit zu verbessern.
Gewöhnliche Kunststoffe weisen Nachteile auf, wie Entflammbarkeit, Alterung, schlechte mechanische Eigenschaften und niedrige Betriebstemperaturen im industriellen Einsatz und im täglichen Verbrauch. Durch Modifizierung können gewöhnliche Kunststoffe ihre Leistung verbessern, ihre Funktion steigern und ihre Kosten senken. Der modifizierte Kunststoff ist das Ausgangsharz. Additive oder andere Harze verbessern die Leistung des Harzes in einem oder mehreren Aspekten wie Mechanik, Rheologie, Brennbarkeit, Elektrizität, Wärme, Licht und Magnetismus. Durch Härten, Verfestigen, Mischen, Legieren und andere technische Maßnahmen werden Materialien mit einheitlichem Erscheinungsbild erhalten.
Fünf Allzweckkunststoffe als Basismaterialien: Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und Polyvinylchlorid
Fünf allgemeine technische Kunststoffe: Polycarbonat (PC), Polyamid (PA, auch bekannt als Nylon), Polyester (PET/PBT), Polyphenylenether (PPO), Polyoxymethylen (POM)
Spezielle technische Kunststoffe: Polyphenylensulfid (PPS), Flüssigkristallpolymer (LCP), Polysulfon (PSF), Polyimid (PI), Polyaryletherketon (PEEK), Polyarylat (PAR) usw.
Im Hinblick auf nachgelagerte Anwendungen werden modifizierte Kunststoffe hauptsächlich in Branchen wie Haushaltsgeräten, Automobilen und elektronischen Geräten eingesetzt.
Seit Beginn des 21. Jahrhunderts hat sich mit der Entwicklung der Volkswirtschaft Chinas die Marktkapazität für modifizierte Kunststoffe weiter erhöht. Der Verbrauch modifizierter Kunststoffe in China stieg von 720.000 Tonnen Anfang 2000 auf 7,89 Millionen Tonnen im Jahr 2013. Die durchschnittliche Wachstumsrate liegt bei 18,6 %, und die Haushaltsgeräte- und Automobilindustrie machen einen relativ hohen Anteil der nachgelagerten Anwendungen aus.
Im August 2009 führte China die Maßnahmen „Haushaltsgeräte aufs Land“ in ländlichen Gebieten und „Altes durch Neues ersetzen“ in städtischen Gebieten ein. Der Markt für Haushaltsgeräte wie Klimaanlagen und Kühlschränke erholte sich rasch, was zu einem rasanten Anstieg der Nachfrage nach modifizierten Kunststoffen für Haushaltsgeräte führte. Nach der rasanten Verlagerung der Haushaltsgeräte aufs Land verlangsamte sich das Wachstum der chinesischen Haushaltsgeräteindustrie und damit auch die Nachfrage nach modifizierten Kunststoffen. Das Wachstum im Automobilsektor ist der Hauptgrund für den steigenden Verbrauch modifizierter Kunststoffe.
China ist heute ein bedeutendes Land in der Produktion und im Verbrauch von Haushaltsgeräten und ein globales Produktionszentrum für Haushaltsgeräte. Die meisten der bei der Herstellung von Haushaltsgeräten verwendeten Kunststoffe sind Thermoplaste (rund 90 %). Fast alle in Haushaltsgeräten verwendeten Kunststoffe müssen modifiziert werden. Derzeit beträgt der Kunststoffanteil in großen Haushaltsgeräten in China: 60 % bei Staubsaugern, 38 % bei Kühlschränken, 34 % bei Waschmaschinen, 23 % bei Fernsehgeräten und 10 % bei Klimaanlagen.
Die Einführung von Haushaltsgeräten in ländlichen Gebieten begann im Dezember 2007. Die ersten Pilotprojekte in Provinzen und Städten endeten Ende November 2011. Weitere Provinzen und Städte schlossen in den darauffolgenden ein bis zwei Jahren ab. Betrachtet man die Produktionswachstumsraten von vier Haushaltsgerätetypen – Klimaanlagen, Farbfernseher, Waschmaschinen und Kühlschränke –, so war die Wachstumsrate während der Einführung in ländlichen Gebieten sehr hoch. Die zukünftige Wachstumsrate der Haushaltsgerätebranche wird voraussichtlich bei 4–8 % liegen. Die stetige Entwicklung der Haushaltsgerätebranche sorgt für eine stabile Marktnachfrage nach Kunststoffmodifizierungen.
Neben der Haushaltsgeräteindustrie ist die Automobilindustrie ein wichtiges Anwendungsgebiet für modifizierte Kunststoffe. Modifizierte Kunststoffe werden dort seit fast 60 Jahren eingesetzt. Sie ermöglichen Gewichtseinsparungen, sind umweltfreundlich, sicher, attraktiv und komfortabel. Sie sparen Energie und sind langlebiger. 1 kg Kunststoff kann 2–3 kg Stahl und andere Materialien ersetzen, was das Karosseriegewicht deutlich reduziert. Studien belegen, dass eine Gewichtsreduzierung von 10 % den Kraftstoffverbrauch um 6–8 % senken und gleichzeitig den Energieverbrauch und die Abgasemissionen deutlich reduzieren kann. Die Energieverbrauchs- und Abgasnormen werden immer strenger. Mit dem technologischen Fortschritt hat sich der Einsatz modifizierter Kunststoffe in Automobilen in den folgenden Jahrzehnten schrittweise von der Innenraumgestaltung auf Außenteile und Motorperipherie ausgeweitet. In Industrieländern stieg der Anteil modifizierter Kunststoffe in Automobilen von der anfänglichen Nichtakzeptanz über 105 kg pro Fahrzeug im Jahr 2000 auf über 150 kg im Jahr 2010.
Der Verbrauch modifizierter Kunststoffe für Autos in China ist stark gestiegen. Derzeit liegt der durchschnittliche Verbrauch modifizierter Kunststoffe pro Fahrzeug in China bei 110–120 kg und damit weit unter den 150–160 kg/Fahrzeug in Industrieländern. Mit dem steigenden Umweltbewusstsein der Verbraucher und strengeren Abgasnormen wird der Trend zu Leichtfahrzeugen immer deutlicher, und der Einsatz modifizierter Kunststoffe für Autos wird weiter zunehmen. Darüber hinaus hat der Automobilabsatz in China in den letzten zehn Jahren stark zugenommen, und 2009 wurde China zum größten Automobilmarkt der Welt. Obwohl sich das Wachstum der Automobilabsätze in den darauffolgenden Jahren allmählich verlangsamt hat, wird erwartet, dass es auch in Zukunft stetig wächst. Mit dem steigenden Verbrauch modifizierter Kunststoffe für Fahrzeuge und dem Wachstum der Automobilabsätze wird auch der Verbrauch modifizierter Kunststoffe für Fahrzeuge in China weiterhin stark steigen. Geht man davon aus, dass für jedes Auto 150 kg Kunststoff verwendet werden, und bedenkt man, dass die jährliche Produktion chinesischer Autos 20 Millionen übersteigt, beträgt der Marktraum 3 Millionen Tonnen.
Da es sich bei Autos gleichzeitig um langlebige Konsumgüter handelt, besteht während ihres Lebenszyklus ein gewisser Ersatzbedarf für bestehende Autos. Schätzungen zufolge wird der Kunststoffverbrauch im Wartungsmarkt etwa 10 % des Kunststoffverbrauchs bei Neuwagen ausmachen, und der tatsächliche Marktraum ist größer.
Die Branche der modifizierten Kunststoffe ist zahlreich und gliedert sich im Wesentlichen in zwei Lager: multinationale Chemiekonzerne und einheimische Unternehmen. Internationale Hersteller verfügen über führende Technologien und hervorragende Produktleistungen. Allerdings ist die Produktvielfalt gering und die Marktreaktion langsam. Daher ist der Marktanteil im Automobilmarkt meines Landes nicht hoch. Die einheimischen Unternehmen für modifizierte Kunststoffe sind gemischt, meist kleine und mittlere Unternehmen mit einer Produktionskapazität von weniger als 3.000 Tonnen, und die Automobilindustrie stellt hohe Anforderungen an die Stabilität der Produktqualität. Für kleine und mittlere Unternehmen ist es schwierig, die Stabilität der Produktqualität zu gewährleisten, weshalb sie die Zertifizierung der Automobilunternehmen kaum bestehen. Nachdem große Unternehmen für modifizierte Kunststoffe die Zertifizierung der Automobilunternehmen bestanden haben und in deren Lieferkette aufgenommen wurden, werden sie in der Regel zu deren langfristigen Partnern und ihre Verhandlungsmacht steigt schrittweise.
Veröffentlichungszeit: 30. November 2020