Plastikust modifitseerimise tööstuse ülevaade

Plastiku varjund ja omadused

Tehnoloogilised plastid ja üldised plastid

Insenerplastid viitavad peamiselt termoplastmaterjalidele, mida saab kasutada konstruktsioonimaterjalidena. Insenerplastidel on suurepärased universaalsed omadused, kõrge jäikus, madal roomavus, kõrge mehaaniline tugevus, hea kuumakindlus ja hea elektriisolatsioon. Neid saab pikka aega kasutada karmides keemilistes ja füüsikalistes keskkondades ning need võivad asendada metalle insenerkonstruktsioonimaterjalidena. Insenerplastid võib jagada üldisteks insenerplastideks ja spetsiaalseteks insenerplastideks. Esimeste peamised tüübid on polüamiid (PA), polükarbonaat (PC), polüoksümetüleen (POM), polüfenüleeneeter (PPO) ja polüester (PBT). Ja PET) on viis üldist insenerplasti; viimane viitab tavaliselt insenerplastidele, mille kuumakindlus on üle 150Co. Peamised tüübid on polüfenüleensulfiid (PPS), vedelkristall, kõrgmolekulaarne polümeer (LCP), polüsulfoon (PSF), polüimiid (PI), polüarüüleeterketoon (PEEK), polüarülaat (PAR) jne.
Insenerplastide ja üldotstarbeliste plastide vahel pole selget piirjoont. Näiteks akrüülnitriil-butadieen-stüreen-kopolümeer (ABS) jääb nende kahe vahele. Selle täiustatud klasse saab kasutada insenerkonstruktsioonimaterjalidena. See klass on tavaline üldotstarbeline plast (välismaal liigitatakse ABS üldiselt üldotstarbeliseks plastiks). Näiteks polüpropüleen (PP) on tüüpiline üldotstarbeline plast, kuid pärast klaaskiust tugevdamist ja muud segamist on selle mehaaniline tugevus ja kuumakindlus oluliselt paranenud ning seda saab kasutada ka konstruktsioonimaterjalina paljudes insenerivaldkondades. Näiteks polüetüleen on samuti tüüpiline üldotstarbeline plast, kuid ülikõrge molekulmassiga polüetüleeni, mille molekulmass on üle 1 miljoni, saab tänu oma suurepärastele mehaanilistele omadustele ja kõrgele kuumuse deformatsioonitemperatuurile laialdaselt kasutada insenerplastina masinates, transpordis, keemiaseadmetes jne.

Plastist modifitseerimise tehnoloogia

Plastide tugevuse, sitkuse, leegiaeglustuse ja muude omaduste parandamiseks on tavaliselt vaja parandada sünteetilise vaigu aluspinna teatud toimivuse aspekte segamistehnikate abil, nagu tugevdamine, täitmine ja muude sünteetiliste vaikude baasil valmistatud vaikude lisamine. Elekter, magnetism, valgus, kuumus, vananemiskindlus, leegiaeglustus, mehaanilised omadused ja muud aspektid vastavad eritingimustes kasutamise nõuetele. Segamiseks mõeldud lisanditeks võivad olla leegiaeglustid, karastavad ained, stabilisaatorid jne või muud plastid või tugevdatud kiud jne; aluspind võib olla viis üldist plastmaterjali, viis üldist tehniliste plastmaterjali või spetsiaalne tehniliste plastmaterjali.

Plastikust modifitseerimise tööstuse turuülevaade

Üles- ja allavoolu tingimused

Plastmassi on palju erinevaid ja neid kasutatakse laialdaselt. Umbes 90% tavaliselt kasutatavatest vaigu toorainetest on polüetüleen PE, polüpropüleen PP, polüvinüülkloriid PVC, polüstüreen PS ja ABS-vaik. Igal plastil on aga omad piirangud.

Viimastel aastakümnetel on inimesed pühendunud uute polümeermaterjalide väljatöötamisele. Tuhandete äsja väljatöötatud polümeermaterjalide hulgas on vähestel laiaulatuslikke rakendusi. Seetõttu ei saa me loota uute väljatöötamisele. Polümeermaterjalid jõudluse parandamiseks. Siiski on loomulikuks valikuks saanud plastide töötlemine täitmise, segamise ja tugevdamise meetoditega, et parandada nende leegiaeglustit, tugevust ja löögikindlust.

Tavalistel plastidel on tööstuslikul kasutamisel ja igapäevasel tarbimisel puudusi, nagu süttivus, vananemine, madalad mehaanilised omadused ja madal töötemperatuur. Modifitseerimise abil saab tavalisi plaste parandada jõudlust, funktsionaalsust ja vähendada kulusid. Modifitseeritud plasti eelvooluks on esmane vaik, milles kasutatakse lisaaineid või muid vaike, mis parandavad vaigu jõudlust ühes või mitmes aspektis, näiteks mehaanikas, reoloogias, põlevuses, elektri-, soojus-, valguse- ja magnetilisuses abimaterjalidena. Ühtlase välimusega materjalide saamiseks kasutatakse karastamist, tugevdamist, segamist, legeerimist ja muid tehnilisi vahendeid.

Viis üldotstarbelist plastmaterjali alusmaterjalina: polüetüleen (PE), polüpropüleen (PP) ja polüvinüülkloriid

Viis üldist tehniliste plastide tüüpi: polükarbonaat (PC), polüamiid (PA, tuntud ka kui nailon), polüester (PET/PBT), polüfenüleeneeter (PPO), polüoksümetüleen (POM)

Spetsiaalsed insenerplastid: polüfenüleensulfiid (PPS), vedelkristallpolümeer (LCP), polüsulfoon (PSF), polüimiid (PI), polüarüüleeterketoon (PEEK), polüarülaat (PAR) jne.

Allavoolu rakenduste osas kasutatakse modifitseeritud plaste peamiselt sellistes tööstusharudes nagu kodumasinad, autod ja elektroonikaseadmed.

Alates 21. sajandi algusest on minu riigi makromajanduse arenguga seoses modifitseeritud plastide turuvõimsus veelgi laienenud. Modifitseeritud plastide näiv tarbimine minu riigis on jätkuvalt kasvanud 720 000 tonnilt 2000. aasta alguses 7,89 miljoni tonnini 2013. aastal. Ühendi kasvumäär on koguni 18,6% ning kodumasinate ja autotööstuse osakaal allavoolu rakendustes on suhteliselt suur.

2009. aasta augustis käivitas riik maapiirkondades poliitika „kodumasinad maale“ ja linnapiirkondades „vana uue vastu asendamine“. Kodumasinate, näiteks kliimaseadmete ja külmikute turg taastus kiiresti, mis tingis modifitseeritud plastide nõudluse kiire kasvu. Pärast kodumasinate maale kolimise kiiret kasvu on minu riigi kodumasinate tööstuse kasvutempo aeglustunud ja samuti on aeglustunud nõudlus modifitseeritud plastide järele. Autotööstuse kasv on muutunud modifitseeritud plastide tarbimise suurenemise peamiseks põhjuseks.

Kodumasinate valdkond

Praegu on Hiinast saanud suurriik kodumasinate tootmises ja tarbimises ning see on ülemaailmsete kodumasinate tootmiskeskus. Enamik kodumasinate tootmisel kasutatavatest plastidest on termoplastid, moodustades umbes 90%. Peaaegu kõik kodumasinates kasutatavad plastid vajavad modifitseerimist. Praegu on plastide osakaal Hiina suuremates kodumasinates järgmine: tolmuimejates 60%, külmikutes 38%, pesumasinates 34%, telerites 23% ja kliimaseadmetes 10%.

Kodumasinate maale viimine algas 2007. aasta detsembris ning esimene katseprovintside ja -linnade partii lõppes 2011. aasta novembri lõpus ning ka teiste provintside ja linnade tootmine lõppes järgneva 1-2 aasta jooksul. Nelja tüüpi kodumasinate, näiteks kliimaseadmete, värvitelerite, pesumasinate ja külmikute toodangu kasvumäära seisukohast oli kodumasinate maale viimise perioodil toodangu kasvumäär väga kõrge. Kodumasinate tööstuse tulevane kasvumäär peaks jääma 4–8% juurde. Kodumasinate sektori pidev areng tagab stabiilse turunõudluse plasttoodete järele.

Autotööstus

Lisaks kodumasinate tööstusele on modifitseeritud plastide peamine rakendusvaldkond ka autotööstus. Modifitseeritud plaste on autotööstuses kasutatud ligi 60 aastat. Autodes kasutatuna võivad need vähendada kaalu, olla keskkonnasõbralikud, ohutud, ilusad ja mugavad. Energiasääst, vastupidavus jne ning 1 kg plastikut võib asendada 2–3 kg terast ja muid materjale, mis võib oluliselt vähendada autokere kaalu. Uuringud on näidanud, et auto kaalu vähendamine 10% võrra võib vähendada kütusekulu 6–8% ning oluliselt vähendada energiatarbimist ja autode heitgaase. Üha rangemad energiatarbimise ja heitgaaside standardid. Tehnoloogia arenedes on modifitseeritud plastide kasutamine autodes järgnevatel aastakümnetel järk-järgult arenenud sisematerjalidest välisdetailide ja mootori perifeersete osadeni, samas kui modifitseeritud plastide kasutamine autodes arenenud riikides on esialgsest mitteaktsepteerimise etapist järk-järgult arenenud 105 kilogrammini sõiduki kohta aastal 2000 ja jõudis 2010. aastal üle 150 kilogrammini.

Modifitseeritud plastide tarbimine autodes minu riigis on kiiresti kasvanud. Praegu on modifitseeritud plastide keskmine tarbimine minu riigis sõiduki kohta 110–120 kg, mis jääb kaugele maha arenenud riikide 150–160 kg/sõiduki omast. Tarbijate keskkonnateadlikkuse paranemise ja rangete heitgaasistandardite tõttu on kergautode trend üha ilmsemaks muutunud ning modifitseeritud plastide kasutamine autodes jätkab kasvu. Lisaks on viimase kümne aasta jooksul minu riigi autode müük kogenud kiiret kasvu ja sai 2009. aastal maailma suurimaks autoturuks. Kuigi autode müügi kasv on järgnevatel aastatel järk-järgult aeglustunud, eeldatakse, et see jätkab stabiilset kasvu ka tulevikus. Modifitseeritud plastide tarbimise suurenemise ja automüügi kasvuga jätkab modifitseeritud plastide tarbimine sõidukites minu riigis kiiret kasvu. Eeldades, et iga auto kasutab 150 kg plastikut, arvestades, et Hiina autode aastane toodang ületab 20 miljonit, on turu maht 3 miljonit tonni.

Samal ajal, kuna autod on vastupidavad tarbekaubad, on olemasolevate autode elutsükli jooksul teatav nõudlus nende asendamise järele. Hinnanguliselt moodustab hooldusturul plasti tarbimine umbes 10% uute autode plasti tarbimisest ja tegelik turupind on suurem.

Modifitseeritud plastide tööstuses on palju turuosalisi, mis jagunevad peamiselt kahte leeri: rahvusvahelised keemiahiiglased ja kohalikud ettevõtted. Rahvusvahelistel tootjatel on juhtiv tehnoloogia ja suurepärased tooteomadused. Tootevalik on aga ühtne ja turu reageerimiskiirus on aeglane. Seetõttu pole meie riigi autoturu turuosa suur. Kohalikud modifitseeritud plastide ettevõtted on segaettevõtted, enamasti väikesed ja keskmise suurusega ettevõtted tootmisvõimsusega alla 3000 tonni ning autotööstusel on toote kvaliteedi stabiilsusele kõrged nõuded. Väikestel ja keskmise suurusega ettevõtetel on raske tagada toote kvaliteedi stabiilsust, seega on neil raske autofirmade sertifitseerimist läbida. Pärast seda, kui suuremahulised modifitseeritud plastide ettevõtted läbivad sõidukifirmade sertifitseerimise ja sisenevad nende tarneahelasse, saavad neist tavaliselt nende pikaajalised partnerid ja nende läbirääkimisjõud suureneb järk-järgult.


Postituse aeg: 30. november 2020