Mühendislik plastikleri esas olarak yapısal malzeme olarak kullanılabilen termoplastikleri ifade eder. Mühendislik plastikleri mükemmel kapsamlı özelliklere, yüksek sertliğe, düşük sünmeye, yüksek mekanik dayanıma, iyi ısı direncine ve iyi elektriksel yalıtıma sahiptir. Zorlu kimyasal ve fiziksel ortamlarda uzun süre kullanılabilirler ve mühendislik yapı malzemeleri olarak metallerin yerini alabilirler. Mühendislik plastikleri genel mühendislik plastikleri ve özel mühendislik plastikleri olarak ikiye ayrılabilir. Birincisinin başlıca çeşitleri poliamid (PA), polikarbonat (PC), polioksimetilen (POM), polifenilen eter (PPO) ve polyester (PBT) ve PET'tir; ikincisi genellikle 150°C'nin üzerinde ısı direncine sahip mühendislik plastiklerini ifade eder ve başlıca çeşitleri polifenilen sülfür (PPS), sıvı kristal yüksek moleküler polimer (LCP), polisülfon (PSF), poliimid (PI), poliarileterketon (PEEK), poliarilat (PAR) vb.'dir.
Mühendislik plastikleri ve genel amaçlı plastikler arasında net bir ayrım çizgisi yoktur. Örneğin, akrilonitril-bütadien-stiren kopolimeri (ABS) ikisi arasında yer alır. Gelişmiş kaliteleri mühendislik yapı malzemesi olarak kullanılabilir. Kalitesi ise sıradan genel amaçlı plastiklerdir (yurtdışında genel olarak ABS, genel amaçlı plastikler olarak sınıflandırılır). Başka bir örnek olarak, polipropilen (PP) tipik bir genel amaçlı plastiktir, ancak cam elyaf takviyesi ve diğer karışımlar sayesinde mekanik dayanımı ve ısı direnci büyük ölçüde iyileştirilmiştir ve birçok mühendislik alanında yapı malzemesi olarak da kullanılabilir. Bir diğer örnek olarak, polietilen de tipik bir genel amaçlı plastiktir, ancak moleküler ağırlığı 1 milyondan fazla olan ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen, mükemmel mekanik özellikleri ve yüksek ısı bozulma sıcaklığı nedeniyle makine, ulaşım, kimyasal ekipman vb. alanlarda mühendislik plastiği olarak yaygın olarak kullanılabilir.
Plastiklerin mukavemetini, tokluğunu, alev geciktiriciliğini ve diğer özelliklerini iyileştirmek için, genellikle sentetik reçineler temelinde takviye, dolgu ve diğer reçinelerin eklenmesi gibi karıştırma teknikleri yoluyla sentetik reçine alt tabakasının performansının belirli yönlerini iyileştirmek gerekir. Elektrik, manyetizma, ışık, ısı, yaşlanma direnci, alev geciktiricilik, mekanik özellikler ve diğer yönler, özel koşullar altında kullanım gereksinimlerini karşılar. Karıştırma için katkı maddeleri alev geciktiriciler, tokluk artırıcılar, stabilizatörler vb. veya başka bir plastik veya takviye lifi vb. olabilir; alt tabaka beş genel plastik, beş genel mühendislik plastiği veya özel mühendislik plastiği olabilir.
Pek çok plastik türü vardır ve yaygın olarak kullanılırlar. Yaygın olarak kullanılan reçine hammaddelerinin yaklaşık %90'ı polietilen (PE), polipropilen (PP), polivinil klorür (PVC), polistiren (PS) ve ABS reçinesidir. Ancak her plastiğin kendi sınırlamaları vardır.
Son birkaç on yılda, insanlar yeni polimer malzemelerin geliştirilmesine kendilerini adamışlardır. Geliştirilen binlerce yeni polimer malzeme arasında, büyük ölçekli uygulamalara sahip olanlar azdır. Bu nedenle, performansı artırmak için yeni polimer malzemeler geliştirmeyi umamayız. Bununla birlikte, alev geciktirici özelliklerini, mukavemetlerini ve darbe dirençlerini artırmak için plastikleri dolgu, karıştırma ve takviye yöntemleriyle işlemek doğal bir seçim haline gelmiştir.
Sıradan plastikler, endüstriyel kullanımda ve günlük tüketimde yanıcılık, yaşlanma, düşük mekanik özellikler ve düşük çalışma sıcaklığı gibi dezavantajlara sahiptir. Modifikasyon yoluyla, sıradan plastiklerin performansı artırılabilir, işlevleri çoğaltılabilir ve maliyetleri düşürülebilir. Modifiye edilmiş plastiğin başlangıç aşamasında, reçinenin mekanik, reoloji, yanıcılık, elektrik, ısı, ışık ve manyetizma gibi bir veya birkaç açıdan performansını iyileştiren katkı maddeleri veya diğer reçineler yardımcı malzeme olarak kullanılır. Sertleştirme, güçlendirme, karıştırma, alaşımlama ve diğer teknik yöntemlerle homojen görünümlü malzemeler elde edilir.
Temel malzeme olarak beş genel amaçlı plastik kullanılmıştır: polietilen (PE), polipropilen (PP) ve polivinil klorür.
Beş genel mühendislik plastiği: polikarbonat (PC), poliamid (PA, diğer adıyla naylon), polyester (PET/PBT), polifenilen eter (PPO), polioksimetilen (POM)
Özel mühendislik plastikleri: polifenilen sülfür (PPS), sıvı kristal polimer (LCP), polisülfon (PSF), poliimid (PI), poliarileterketon (PEEK), poliarilat (PAR), vb.
Son kullanım alanlarında ise modifiye plastikler ağırlıklı olarak ev aletleri, otomobiller ve elektronik cihazlar gibi sektörlerde kullanılmaktadır.
21. yüzyılın başından itibaren, ülkemizin makro ekonomisinin gelişmesiyle birlikte, modifiye plastiklerin pazar kapasitesi daha da genişledi. Ülkemizde modifiye plastiklerin görünür tüketimi, 2000'li yılların başlarındaki 720.000 tondan 2013 yılında 7,89 milyon tona kadar sürekli artış gösterdi. Bileşik büyüme oranı %18,6 gibi yüksek bir seviyede olup, ev aletleri ve otomotiv sektörleri, nihai uygulamalarda nispeten yüksek bir paya sahiptir.
Ağustos 2009'da ülke, kırsal kesimlerde "ev aletlerinin kırsala taşınması" ve kentsel alanlarda "eskilerin yenileriyle değiştirilmesi" politikalarını uygulamaya koydu. Klima ve buzdolabı gibi ev aletleri pazarı hızla toparlandı ve bu da ev aletleri için modifiye plastiklere olan talebin hızlı bir şekilde artmasına yol açtı. Ev aletlerinin kırsala taşınmasının hızlı büyümesinin ardından, ülkemizin ev aletleri sektörünün büyüme hızı yavaşladı ve modifiye plastiklere olan talep de azaldı. Otomotiv sektöründeki büyüme, modifiye plastik tüketimindeki artışın ana nedeni haline geldi.
Günümüzde Çin, ev aletleri üretimi ve tüketiminde büyük bir ülke haline gelmiş ve küresel ev aletlerinin üretim merkezi konumundadır. Ev aletlerinin üretiminde kullanılan plastiklerin çoğu, yaklaşık %90'ını oluşturan termoplastiklerdir. Ev aletlerinde kullanılan plastiklerin neredeyse tamamının modifiye edilmesi gerekmektedir. Şu anda Çin'deki başlıca ev aletlerindeki plastik oranları şu şekildedir: elektrikli süpürgelerde %60, buzdolaplarında %38, çamaşır makinelerinde %34, televizyonlarda %23 ve klimalarda %10.
Ev aletlerinin kırsal bölgelere sevkiyatı Aralık 2007'de başladı ve ilk pilot il ve şehirlerdeki sevkiyat Kasım 2011 sonunda tamamlandı; diğer il ve şehirlerde de sevkiyatlar sonraki 1-2 yıl içinde tamamlandı. Klima, renkli televizyon, çamaşır makinesi ve buzdolabı gibi dört tip ev aletinin üretim büyüme oranı açısından bakıldığında, ev aletlerinin kırsal bölgelere sevkiyatı döneminde üretim büyüme oranı oldukça yüksekti. Ev aletleri sektörünün gelecekteki büyüme oranının %4-8 aralığında kalması bekleniyor. Ev aletleri sektörünün istikrarlı gelişimi, plastik modifikasyonu için istikrarlı bir pazar talebi sağlıyor.
Ev aletleri sektörünün yanı sıra otomotiv endüstrisi de modifiye plastiklerin önemli bir uygulama alanıdır. Modifiye plastikler, otomotiv sektöründe yaklaşık 60 yıldır kullanılmaktadır. Otomobillerde kullanıldığında ağırlığı azaltır, çevre dostudur, güvenlidir, estetik ve konforludur. Enerji tasarrufu sağlar, dayanıklıdır vb. ve 1 kg plastik, 2-3 kg çelik ve diğer malzemelerin yerini alabilir, bu da araç gövdesinin ağırlığını önemli ölçüde azaltabilir. Çalışmalar, bir otomobilin ağırlığındaki %10'luk bir azalmanın yakıt tüketimini %6-8 oranında azaltabileceğini ve enerji tüketimini ve egzoz emisyonlarını büyük ölçüde düşürebileceğini göstermiştir. Giderek daha katı hale gelen enerji tüketimi ve egzoz emisyon standartları göz önüne alındığında, teknolojinin ilerlemesiyle birlikte, sonraki on yıllarda, modifiye plastiklerin otomobillerdeki uygulaması, iç malzemelerden dış parçalara ve motor çevre parçalarına doğru kademeli olarak gelişmiştir. Gelişmiş ülkelerde ise, otomobillerde modifiye plastiklerin kullanımı başlangıçtaki kabul görmeme aşamasından, 2000 yılında araç başına 105 kilograma ve 2010 yılında 150 kilogramın üzerine ulaşmıştır.
Ülkemde otomobillerde kullanılan modifiye plastiklerin tüketimi hızla artmaktadır. Şu anda ülkemizde araç başına ortalama modifiye plastik tüketimi 110-120 kg olup, gelişmiş ülkelerdeki 150-160 kg/araç rakamlarının çok gerisindedir. Tüketicilerin çevre bilincinin artması ve egzoz emisyon standartlarının sıkılaşmasıyla birlikte, hafif otomobil trendi giderek daha belirgin hale gelmekte ve otomobillerde modifiye plastik kullanımı artmaya devam edecektir. Ayrıca, son on yılda ülkemizin otomobil satışları hızlı bir büyüme dönemi geçirmiş ve 2009 yılında dünyanın en büyük otomobil pazarı haline gelmiştir. Otomobil satışlarındaki büyüme sonraki yıllarda kademeli olarak yavaşlamış olsa da, gelecekte istikrarlı bir büyüme göstermesi beklenmektedir. Otomobillerde kullanılan modifiye plastik tüketiminin artması ve otomobil satışlarının büyümesiyle birlikte, ülkemizde otomobillerde kullanılan modifiye plastik tüketimi hızla artmaya devam edecektir. Her otomobilin 150 kg plastik kullandığını ve Çin'in yıllık otomobil üretiminin 20 milyonu aştığını varsayarsak, pazar alanı 3 milyon ton civarındadır.
Aynı zamanda, otomobiller dayanıklı tüketim malları olduğundan, yaşam döngüsü boyunca mevcut otomobiller için belirli bir yenileme talebi olacaktır. Bakım pazarındaki plastik tüketiminin, yeni otomobillerdeki plastik tüketiminin yaklaşık %10'unu oluşturacağı tahmin edilmektedir ve gerçek pazar alanı daha büyüktür.
Modifiye plastik endüstrisinde birçok pazar katılımcısı bulunmaktadır ve bunlar esas olarak iki gruba ayrılır: çokuluslu kimya devleri ve yerel şirketler. Uluslararası üreticiler öncü teknolojiye ve mükemmel ürün performansına sahiptir. Ancak, ürün çeşitliliği sınırlıdır ve pazar tepki hızı yavaştır. Bu nedenle, ülkemizin otomotiv pazarındaki pazar payları yüksek değildir. Yerel modifiye plastik şirketleri ise karma bir yapıya sahiptir ve çoğunlukla 3.000 tondan az üretim kapasitesine sahip küçük ve orta ölçekli işletmelerdir. Otomotiv endüstrisi, ürün kalitesi istikrarı konusunda yüksek taleplere sahiptir. Küçük ve orta ölçekli işletmelerin ürün kalitesi istikrarını sağlaması zordur, bu nedenle otomobil şirketlerinin sertifikasyonundan geçmeleri de zordur. Büyük ölçekli modifiye plastik şirketleri, otomobil şirketlerinin sertifikasyonundan geçtikten ve tedarik zincirlerine girdikten sonra genellikle uzun vadeli ortakları haline gelir ve pazarlık güçleri giderek artar.
Yayın tarihi: 30 Kasım 2020