Tworzywa konstrukcyjne odnoszą się głównie do tworzyw termoplastycznych, które mogą być stosowane jako materiały konstrukcyjne. Tworzywa konstrukcyjne mają doskonałe właściwości kompleksowe, wysoką sztywność, niskie pełzanie, wysoką wytrzymałość mechaniczną, dobrą odporność na ciepło i dobrą izolację elektryczną. Mogą być stosowane przez długi czas w trudnych warunkach chemicznych i fizycznych i mogą zastąpić metale jako materiały konstrukcyjne. Tworzywa konstrukcyjne można podzielić na ogólne tworzywa konstrukcyjne i specjalne tworzywa konstrukcyjne. Głównymi odmianami tych pierwszych są poliamid (PA), poliwęglan (PC), polioksymetylen (POM), polifenylenoeter (PPO) i poliester (PBT). I PET) pięć ogólnych tworzyw konstrukcyjnych; te ostatnie zazwyczaj odnoszą się do tworzyw konstrukcyjnych o odporności cieplnej powyżej 150Co, głównymi odmianami są polifenylenosulfid (PPS), ciekłokrystaliczny polimer wysokocząsteczkowy (LCP), polisulfon (PSF), poliimid (PI), poliaryloeteroketon (PEEK), poliarylan (PAR) itp.
Nie ma wyraźnej granicy między tworzywami konstrukcyjnymi a tworzywami ogólnego przeznaczenia. Na przykład kopolimer akrylonitrylu, butadienu i styrenu (ABS) plasuje się pomiędzy nimi. Jego zaawansowane odmiany mogą być wykorzystywane jako materiały konstrukcyjne. Gatunek ten to zwykłe tworzywa ogólnego przeznaczenia (za granicą ABS jest klasyfikowany jako tworzywa ogólnego przeznaczenia). Na przykład polipropylen (PP) jest typowym tworzywem ogólnego przeznaczenia, ale po wzmocnieniu włóknem szklanym i dodaniu innych składników, jego wytrzymałość mechaniczna i odporność na ciepło uległy znacznej poprawie, dzięki czemu może być również stosowany jako materiał konstrukcyjny w wielu dziedzinach inżynierii. Na przykład polietylen jest również typowym tworzywem ogólnego przeznaczenia, ale polietylen o ultrawysokiej masie cząsteczkowej, przekraczającej 1 milion, ze względu na doskonałe właściwości mechaniczne i wysoką temperaturę odkształcenia cieplnego, może być szeroko stosowany jako tworzywo konstrukcyjne w maszynach, transporcie, sprzęcie chemicznym itp.
Aby poprawić wytrzymałość, udarność, ognioodporność i inne właściwości tworzyw sztucznych, zazwyczaj konieczna jest poprawa pewnych aspektów właściwości podłoża z żywicy syntetycznej poprzez techniki mieszania, takie jak wzmocnienie, wypełnienie i dodanie innych żywic na bazie żywic syntetycznych. Elektryczność, magnetyzm, światło, ciepło, odporność na starzenie, ognioodporność, właściwości mechaniczne i inne aspekty spełniają wymagania dotyczące stosowania w szczególnych warunkach. Dodatkami do mieszania mogą być środki zmniejszające palność, utwardzacze, stabilizatory itp. lub inne tworzywa sztuczne lub włókna wzmacniające itp.; podłożem może być pięć tworzyw sztucznych ogólnego przeznaczenia, pięć tworzyw konstrukcyjnych ogólnego przeznaczenia lub specjalne tworzywa konstrukcyjne.
Istnieje wiele rodzajów tworzyw sztucznych, które są szeroko stosowane. Około 90% powszechnie używanych surowców żywicznych to polietylen (PE), polipropylen (PP), polichlorek winylu (PCW), polistyren (PS) i żywica ABS. Jednak każde tworzywo sztuczne ma swoje ograniczenia.
W ciągu ostatnich kilku dekad ludzie zaangażowali się w rozwój nowych materiałów polimerowych. Spośród tysięcy nowo opracowanych materiałów polimerowych, niewiele z nich znalazło zastosowanie na dużą skalę. Dlatego nie możemy liczyć na opracowanie nowych. Materiały polimerowe poprawiają wydajność. Jednak przetwarzanie tworzyw sztucznych poprzez wypełnianie, mieszanie i wzmacnianie stało się naturalnym wyborem w celu zwiększenia ich ognioodporności, wytrzymałości i odporności na uderzenia.
Zwykłe tworzywa sztuczne mają wady, takie jak palność, starzenie, niskie właściwości mechaniczne i niska temperatura pracy w zastosowaniach przemysłowych i codziennym użytkowaniu. Poprzez modyfikację, zwykłe tworzywa sztuczne mogą osiągnąć poprawę wydajności, zwiększenie funkcjonalności i redukcję kosztów. W procesie produkcji modyfikowanego tworzywa sztucznego, jako materiał pomocniczy, stosuje się żywicę w formie pierwotnej, do której dodaje się dodatki lub inne żywice, poprawiające jej właściwości w jednym lub kilku aspektach, takich jak mechanika, reologia, palność, elektryczność, ciepło, światło i magnetyzm. Hartowanie, wzmacnianie, mieszanie, stopowanie i inne metody techniczne pozwalają uzyskać materiały o jednolitym wyglądzie.
Pięć tworzyw sztucznych ogólnego przeznaczenia jako materiały bazowe: polietylen (PE), polipropylen (PP) i polichlorek winylu
Pięć ogólnych tworzyw sztucznych do zastosowań inżynieryjnych: poliwęglan (PC), poliamid (PA, znany również jako nylon), poliester (PET/PBT), polifenylenoeter (PPO), polioksymetylen (POM)
Specjalne tworzywa konstrukcyjne: polistek fenylenu (PPS), polimer ciekłokrystaliczny (LCP), polisulfon (PSF), poliimid (PI), poliaryloeteroketon (PEEK), poliarylan (PAR) itp.
Jeśli chodzi o dalsze zastosowania, modyfikowane tworzywa sztuczne wykorzystuje się głównie w takich gałęziach przemysłu, jak sprzęt gospodarstwa domowego, motoryzacja i urządzenia elektroniczne.
Od początku XXI wieku, wraz z rozwojem makroekonomii mojego kraju, pojemność rynku tworzyw modyfikowanych uległa dalszemu zwiększeniu. Pozorne zużycie tworzyw modyfikowanych w moim kraju stale rośnie, z 720 000 ton na początku 2000 roku do 7,89 miliona ton w 2013 roku. Skumulowana stopa wzrostu sięga aż 18,6%, a przemysł AGD i motoryzacyjny odpowiadają za stosunkowo wysoki odsetek zastosowań w dalszej części łańcucha dostaw.
W sierpniu 2009 roku kraj wprowadził politykę „sprzętu AGD na wsi” na obszarach wiejskich oraz „wymiany starego na nowe” w miastach. Rynek sprzętu AGD, takiego jak klimatyzatory i lodówki, szybko się odbudował, co napędzało gwałtowny wzrost popytu na modyfikowane tworzywa sztuczne do produkcji sprzętu AGD. Po okresie gwałtownego wzrostu sprzedaży sprzętu AGD na tereny wiejskie, tempo wzrostu branży AGD w moim kraju spowolniło, a wraz z nim popyt na modyfikowane tworzywa sztuczne. Rozwój sektora motoryzacyjnego stał się główną przyczyną wzrostu zużycia modyfikowanych tworzyw sztucznych.
Chiny stały się obecnie ważnym krajem pod względem produkcji i konsumpcji sprzętu AGD, będąc jednocześnie światowym centrum produkcji tego typu urządzeń. Większość tworzyw sztucznych używanych do produkcji sprzętu AGD to tworzywa termoplastyczne, stanowiące około 90%. Prawie wszystkie tworzywa sztuczne używane w sprzęcie AGD wymagają modyfikacji. Obecnie udział tworzyw sztucznych w głównych urządzeniach AGD w Chinach wynosi: 60% w odkurzaczach, 38% w lodówkach, 34% w pralkach, 23% w telewizorach i 10% w klimatyzatorach.
Wywóz sprzętu AGD na tereny wiejskie rozpoczął się w grudniu 2007 roku, a pierwsza partia pilotażowych projektów w prowincjach i miastach zakończyła się pod koniec listopada 2011 roku. W kolejnych prowincjach i miastach również zakończyła się w ciągu kolejnych 1-2 lat. Z perspektywy tempa wzrostu produkcji czterech rodzajów sprzętu AGD, takich jak klimatyzatory, telewizory kolorowe, pralki i lodówki, tempo wzrostu produkcji sprzętu AGD było bardzo wysokie w okresie, gdy sprzęt AGD trafiał na tereny wiejskie. Przewiduje się, że przyszłe tempo wzrostu branży AGD utrzyma się na poziomie 4-8%. Stały rozwój sektora AGD zapewnia stabilny popyt rynkowy na modyfikację tworzyw sztucznych.
Przemysł motoryzacyjny, obok przemysłu AGD, jest głównym obszarem zastosowań modyfikowanych tworzyw sztucznych. Modyfikowane tworzywa sztuczne są wykorzystywane w przemyśle motoryzacyjnym od prawie 60 lat. Stosowane w samochodach, pozwalają na redukcję masy, są przyjazne dla środowiska, bezpieczne, estetyczne i komfortowe. Oszczędność energii, trwałość itp. – 1 kg plastiku może zastąpić 2-3 kg stali i innych materiałów, co może znacząco zmniejszyć masę nadwozia. Badania wykazały, że 10% redukcja masy samochodu może zmniejszyć zużycie paliwa o 6-8%, a także znacznie zmniejszyć zużycie energii i emisję spalin. Coraz bardziej rygorystyczne normy zużycia energii i emisji spalin. Dzięki rozwojowi technologii, w kolejnych dekadach, zastosowanie modyfikowanych tworzyw sztucznych w samochodach stopniowo ewoluowało – od materiałów stosowanych wewnątrz pojazdów po części zewnętrzne i części peryferyjne silnika. Jednocześnie, w krajach rozwiniętych, zastosowanie modyfikowanych tworzyw sztucznych w samochodach stopniowo wzrosło od początkowego etapu braku akceptacji do 105 kilogramów na pojazd w 2000 r. i osiągnęło ponad 150 kilogramów w 2010 r.
Zużycie modyfikowanych tworzyw sztucznych do samochodów w moim kraju gwałtownie wzrosło. Obecnie średnie zużycie modyfikowanych tworzyw sztucznych na pojazd w moim kraju wynosi 110-120 kg, co jest wartością znacznie niższą od 150-160 kg/pojazd w krajach rozwiniętych. Wraz z poprawą świadomości ekologicznej konsumentów i rygorystycznymi normami emisji spalin, trend lekkich samochodów staje się coraz bardziej oczywisty, a wykorzystanie modyfikowanych tworzyw sztucznych w samochodach będzie nadal rosło. Ponadto w ciągu ostatnich dziesięciu lat sprzedaż samochodów w moim kraju doświadczyła gwałtownego wzrostu i stała się największym rynkiem samochodowym na świecie w 2009 roku. Chociaż wzrost sprzedaży samochodów stopniowo zwalniał w kolejnych latach, oczekuje się, że utrzyma stały wzrost w przyszłości. Wraz ze wzrostem zużycia modyfikowanych tworzyw sztucznych do pojazdów i wzrostem sprzedaży samochodów, zużycie modyfikowanych tworzyw sztucznych do pojazdów w moim kraju będzie nadal szybko rosło. Zakładając, że każdy samochód zużywa 150 kg plastiku, a roczna produkcja samochodów w Chinach przekracza 20 milionów, powierzchnia rynkowa wynosi 3 miliony ton.
Jednocześnie, ponieważ samochody są trwałymi dobrami konsumpcyjnymi, w trakcie cyklu życia będzie istniało pewne zapotrzebowanie na wymianę istniejących pojazdów. Szacuje się, że zużycie plastiku na rynku usług konserwacyjnych będzie stanowić około 10% zużycia plastiku w nowych samochodach, a rzeczywista przestrzeń rynkowa jest większa.
W branży tworzyw sztucznych modyfikowanych jest wielu uczestników rynku, którzy dzielą się głównie na dwa obozy: międzynarodowych gigantów chemicznych i lokalne firmy. Międzynarodowi producenci dysponują wiodącą technologią i doskonałymi parametrami produktów. Jednak różnorodność produktów jest niewielka, a szybkość reakcji rynku jest niska. Dlatego udział w rynku motoryzacyjnym mojego kraju nie jest wysoki. Lokalne firmy produkujące tworzywa sztuczne modyfikowane to mieszane przedsiębiorstwa, głównie małe i średnie, o zdolnościach produkcyjnych poniżej 3000 ton, a przemysł motoryzacyjny ma wysokie wymagania dotyczące stabilności jakości produktów. Dla małych i średnich przedsiębiorstw trudno jest zapewnić stabilność jakości produktów, dlatego trudno jest im przejść certyfikację firm samochodowych. Po tym, jak duże firmy produkujące tworzywa sztuczne modyfikowane przejdą certyfikację firm motoryzacyjnych i wejdą do ich łańcucha dostaw, zazwyczaj staną się ich długoterminowymi partnerami, a ich siła przetargowa będzie stopniowo wzrastać.
Czas publikacji: 30 listopada 2020 r.