Os plásticos de engenharia referem-se principalmente a termoplásticos que podem ser usados como materiais estruturais. Possuem excelentes propriedades abrangentes, alta rigidez, baixa fluência, alta resistência mecânica, boa resistência ao calor e bom isolamento elétrico. Podem ser usados por longos períodos em ambientes químicos e físicos agressivos e podem substituir metais como materiais estruturais de engenharia. Os plásticos de engenharia podem ser divididos em plásticos de engenharia gerais e plásticos de engenharia especiais. As principais variedades dos primeiros são poliamida (PA), policarbonato (PC), polioximetileno (POM), polifenileno éter (PPO) e poliéster (PBT). Já os plásticos de engenharia especiais geralmente se referem a plásticos com resistência ao calor acima de 150 °C, sendo as principais variedades o sulfeto de polifenileno (PPS), o polímero de cristal líquido de alta massa molecular (LCP), a polisulfona (PSF), a poliimida (PI), a poliétercetona (PEEK), o poliarilato (PAR), etc.
Não existe uma linha divisória clara entre plásticos de engenharia e plásticos de uso geral. Por exemplo, o copolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) situa-se entre os dois. Suas versões avançadas podem ser utilizadas como materiais estruturais de engenharia. A versão padrão é um plástico de uso geral comum (no exterior, em geral, o ABS é classificado como plástico de uso geral). Outro exemplo é o polipropileno (PP), um plástico de uso geral típico, que, após o reforço com fibra de vidro e outras misturas, apresenta resistência mecânica e térmica significativamente aprimoradas, podendo também ser utilizado como material estrutural em diversas áreas da engenharia. O polietileno, por sua vez, também é um plástico de uso geral típico, mas o polietileno de ultra-alto peso molecular, com peso molecular superior a 1 milhão, devido às suas excelentes propriedades mecânicas e alta temperatura de distorção térmica, pode ser amplamente utilizado como plástico de engenharia em máquinas, transporte, equipamentos químicos, etc.
Para melhorar a resistência, tenacidade, retardância à chama e outras propriedades dos plásticos, geralmente é necessário aprimorar certos aspectos do desempenho do substrato de resina sintética por meio de técnicas de mistura, como reforço, enchimento e adição de outras resinas à base de resinas sintéticas. Propriedades como eletricidade, magnetismo, luminosidade, calor, resistência ao envelhecimento, retardância à chama e propriedades mecânicas devem atender aos requisitos para uso em condições especiais. Os aditivos para mistura podem ser retardantes de chama, agentes de tenacificação, estabilizantes, etc., ou outros plásticos ou fibras de reforço, etc.; o substrato pode ser um plástico comum, um plástico de engenharia comum ou um plástico de engenharia especial.
Existem muitos tipos de plásticos e eles são amplamente utilizados. Cerca de 90% das matérias-primas de resina comumente usadas são polietileno (PE), polipropileno (PP), policloreto de vinila (PVC), poliestireno (PS) e resina ABS. No entanto, cada plástico tem suas limitações.
Nas últimas décadas, houve um grande esforço no desenvolvimento de novos materiais poliméricos. Dentre os milhares de materiais poliméricos recém-desenvolvidos, poucos possuem aplicações em larga escala. Portanto, não podemos esperar que novos materiais poliméricos apresentem desempenho superior. No entanto, tornou-se natural processar plásticos por meio de métodos de enchimento, mistura e reforço para aprimorar sua resistência à chama, resistência mecânica e resistência ao impacto.
Os plásticos comuns apresentam desvantagens como inflamabilidade, envelhecimento, baixas propriedades mecânicas e baixa temperatura de operação em uso industrial e no consumo diário. Através de modificações, os plásticos comuns podem alcançar melhorias de desempenho, aumento de funcionalidade e redução de custos. A etapa inicial da modificação do plástico é a resina primária, que utiliza aditivos ou outras resinas que melhoram o desempenho da resina em um ou mais aspectos, como propriedades mecânicas, reológicas, de combustibilidade, elétricas, térmicas, luminosas e magnéticas, como materiais auxiliares. Tenacificação, reforço, mistura, liga e outros meios técnicos são utilizados para obter materiais com aparência uniforme.
Cinco plásticos de uso geral como materiais base: polietileno (PE), polipropileno (PP) e cloreto de polivinila.
Cinco plásticos de engenharia de uso geral: policarbonato (PC), poliamida (PA, também conhecida como náilon), poliéster (PET/PBT), éter de polifenileno (PPO), polioximetileno (POM)
Plásticos de engenharia especiais: sulfeto de polifenileno (PPS), polímero de cristal líquido (LCP), polissulfona (PSF), poliimida (PI), poliarilétercetona (PEEK), poliarilato (PAR), etc. .
Em termos de aplicações a jusante, os plásticos modificados são utilizados principalmente em indústrias como a de eletrodomésticos, automóveis e aparelhos eletrônicos.
Desde o início do século XXI, com o desenvolvimento da macroeconomia do meu país, a capacidade de mercado dos plásticos modificados expandiu-se ainda mais. O consumo aparente de plásticos modificados no meu país continuou a aumentar, passando de 720.000 toneladas no início dos anos 2000 para 7,89 milhões de toneladas em 2013. A taxa de crescimento composta é de 18,6%, e as indústrias de eletrodomésticos e automobilística representam uma proporção relativamente alta das aplicações a jusante.
Em agosto de 2009, o país lançou as políticas de "eletrodomésticos para o campo" em áreas rurais e "substituição de antigos por novos" em áreas urbanas. O mercado de eletrodomésticos, como condicionadores de ar e refrigeradores, se recuperou rapidamente, impulsionando o rápido crescimento da demanda por plásticos modificados para eletrodomésticos. Após esse rápido crescimento da migração de eletrodomésticos para o campo, o ritmo de crescimento da indústria de eletrodomésticos do país desacelerou, e a demanda por plásticos modificados também diminuiu. O crescimento do setor automotivo tornou-se o principal fator para o aumento do consumo de plásticos modificados.
Atualmente, a China se tornou um grande país na produção e no consumo de eletrodomésticos, sendo o centro de fabricação mundial desses produtos. A maior parte dos plásticos utilizados na fabricação de eletrodomésticos são termoplásticos, representando cerca de 90%. Quase todos os plásticos utilizados em eletrodomésticos precisam ser modificados. Atualmente, a proporção de plásticos nos principais eletrodomésticos na China é: 60% para aspiradores de pó, 38% para refrigeradores, 34% para máquinas de lavar roupa, 23% para televisores e 10% para condicionadores de ar.
A distribuição de eletrodomésticos para áreas rurais teve início em dezembro de 2007, com a primeira fase piloto em províncias e cidades concluída no final de novembro de 2011. As demais províncias e cidades também foram contempladas nos 1 a 2 anos seguintes. Considerando a taxa de crescimento da produção de quatro tipos de eletrodomésticos – condicionadores de ar, televisores coloridos, máquinas de lavar roupa e refrigeradores – observa-se um crescimento muito elevado durante o período de distribuição para áreas rurais. A expectativa é de que a taxa de crescimento futura do setor de eletrodomésticos se mantenha entre 4% e 8%. O desenvolvimento constante do setor proporciona uma demanda estável de mercado para a modificação de plásticos.
A indústria automobilística, além da indústria de eletrodomésticos, é um dos principais campos de aplicação de plásticos modificados. Os plásticos modificados são utilizados na indústria automobilística há quase 60 anos. Em automóveis, eles podem reduzir o peso, ser ecologicamente corretos, seguros, estéticos e confortáveis. Além disso, proporcionam economia de energia e durabilidade. Por exemplo, 1 kg de plástico pode substituir de 2 a 3 kg de aço e outros materiais, o que reduz significativamente o peso da carroceria. Estudos mostram que uma redução de 10% no peso de um carro pode reduzir o consumo de combustível em 6 a 8%, além de diminuir consideravelmente o consumo de energia e as emissões de gases poluentes. Isso ocorre em função das normas cada vez mais rigorosas de consumo de energia e emissões. Com o avanço da tecnologia, nas décadas seguintes, a aplicação de plásticos modificados em automóveis evoluiu gradualmente, passando de materiais internos para peças externas e componentes periféricos do motor. Nos países desenvolvidos, a aplicação de plásticos modificados em automóveis, que inicialmente era pouco aceita, evoluiu para um limite de 105 kg por veículo em 2000 e ultrapassou os 150 kg em 2010.
O consumo de plásticos modificados para automóveis no meu país cresceu rapidamente. Atualmente, o consumo médio de plásticos modificados por veículo no meu país é de 110 a 120 kg, bem abaixo dos 150 a 160 kg/veículo em países desenvolvidos. Com a crescente conscientização ambiental dos consumidores e as normas de emissão de poluentes cada vez mais rigorosas, a tendência de carros mais leves torna-se cada vez mais evidente, e o uso de plásticos modificados em automóveis continuará a aumentar. Além disso, nos últimos dez anos, as vendas de automóveis no meu país experimentaram um crescimento acelerado, tornando-se o maior mercado automobilístico do mundo em 2009. Embora o crescimento das vendas de automóveis tenha desacelerado gradualmente nos anos seguintes, espera-se que mantenha um crescimento estável no futuro. Com o aumento do consumo de plásticos modificados para veículos e o crescimento das vendas de automóveis, o consumo de plásticos modificados para veículos no meu país continuará a crescer rapidamente. Considerando que cada automóvel utiliza 150 kg de plástico e que a produção anual de automóveis na China ultrapassa os 20 milhões de unidades, o mercado potencial é de 3 milhões de toneladas.
Ao mesmo tempo, como os automóveis são bens de consumo duráveis, haverá uma certa demanda de substituição para os automóveis existentes durante seu ciclo de vida. Estima-se que o consumo de plástico no mercado de manutenção representará cerca de 10% do consumo de plástico em carros novos, e o espaço real para esse mercado é ainda maior.
Existem muitos participantes no mercado da indústria de plásticos modificados, que se dividem principalmente em dois grupos: gigantes químicos multinacionais e empresas locais. Os fabricantes internacionais possuem tecnologia de ponta e excelente desempenho de produto. No entanto, a variedade de produtos é limitada e a velocidade de resposta do mercado é lenta. Portanto, a participação no mercado automotivo do meu país não é expressiva. As empresas locais de plásticos modificados são mistas, em sua maioria pequenas e médias empresas com capacidade de produção inferior a 3.000 toneladas, e a indústria automotiva tem altos requisitos de estabilidade de qualidade do produto. É difícil para as pequenas e médias empresas garantir a estabilidade da qualidade do produto, por isso é difícil obter a certificação das montadoras. Depois que as grandes empresas de plásticos modificados obtêm a certificação das montadoras e entram em sua cadeia de suprimentos, geralmente se tornam parceiras de longo prazo e seu poder de negociação aumenta gradualmente.
Data da publicação: 30/11/2020