Nhựa kỹ thuật chủ yếu đề cập đến các loại nhựa nhiệt dẻo có thể được sử dụng làm vật liệu kết cấu. Nhựa kỹ thuật có các đặc tính tổng hợp tuyệt vời, độ cứng cao, độ rão thấp, độ bền cơ học cao, khả năng chịu nhiệt tốt và khả năng cách điện tốt. Chúng có thể được sử dụng trong thời gian dài trong môi trường hóa học và vật lý khắc nghiệt và có thể thay thế kim loại làm vật liệu kết cấu kỹ thuật. Nhựa kỹ thuật có thể được chia thành nhựa kỹ thuật thông thường và nhựa kỹ thuật đặc biệt. Các loại chính của loại thông thường là polyamit (PA), polycarbonat (PC), polyoxymetyl etyl (POM), polyphenylen ete (PPO) và polyester (PBT) và PET; loại đặc biệt thường đề cập đến các loại nhựa kỹ thuật có khả năng chịu nhiệt trên 150°C, các loại chính là polyphenylen sunfua (PPS), polyme phân tử cao tinh thể lỏng (LCP), polysulfon (PSF), polyimide (PI), polyaryletherketone (PEEK), polyarylat (PAR), v.v.
Không có ranh giới rõ ràng giữa nhựa kỹ thuật và nhựa thông dụng. Ví dụ, copolymer acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) nằm giữa hai loại này. Các loại ABS cao cấp có thể được sử dụng làm vật liệu kết cấu kỹ thuật. Loại này là nhựa thông dụng thông thường (ở nước ngoài, ABS thường được phân loại là nhựa thông dụng). Một ví dụ khác, polypropylen (PP) là một loại nhựa thông dụng điển hình, nhưng sau khi được gia cường bằng sợi thủy tinh và các chất phụ gia khác, độ bền cơ học và khả năng chịu nhiệt của nó đã được cải thiện đáng kể, và nó cũng có thể được sử dụng làm vật liệu kết cấu trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật. Một ví dụ khác, polyetylen cũng là một loại nhựa thông dụng điển hình, nhưng polyetylen siêu trọng lượng phân tử với trọng lượng phân tử hơn 1 triệu, nhờ các đặc tính cơ học tuyệt vời và nhiệt độ biến dạng nhiệt cao, có thể được sử dụng rộng rãi làm nhựa kỹ thuật trong máy móc, vận tải, thiết bị hóa chất, v.v.
Để nâng cao độ bền, độ dẻo dai, khả năng chống cháy và các đặc tính khác của nhựa, thông thường cần phải cải thiện một số khía cạnh về hiệu suất của chất nền nhựa tổng hợp thông qua các kỹ thuật pha trộn như gia cường, độn và bổ sung các loại nhựa khác trên nền nhựa tổng hợp. Các khía cạnh như điện, từ tính, quang học, nhiệt, khả năng chống lão hóa, khả năng chống cháy, tính chất cơ học và các khía cạnh khác phải đáp ứng yêu cầu sử dụng trong điều kiện đặc biệt. Các chất phụ gia dùng để pha trộn có thể là chất chống cháy, chất làm tăng độ dẻo dai, chất ổn định, v.v., hoặc một loại nhựa khác hoặc sợi gia cường, v.v.; chất nền có thể là nhựa năm loại thông dụng, nhựa năm loại kỹ thuật thông dụng hoặc nhựa kỹ thuật đặc biệt.
Có rất nhiều loại nhựa và chúng được sử dụng rộng rãi. Khoảng 90% nguyên liệu nhựa thông dụng là polyetylen (PE), polypropylen (PP), polyvinyl clorua (PVC), polystyren (PS) và nhựa ABS. Tuy nhiên, mỗi loại nhựa đều có những hạn chế riêng.
Trong vài thập kỷ qua, con người đã nỗ lực phát triển các vật liệu polymer mới. Trong số hàng ngàn vật liệu polymer mới được phát triển, chỉ có một số ít được ứng dụng rộng rãi. Do đó, chúng ta không thể kỳ vọng phát triển thêm các vật liệu polymer mới để cải thiện hiệu suất. Tuy nhiên, việc gia công nhựa bằng các phương pháp thêm chất độn, pha trộn và gia cường để tăng cường khả năng chống cháy, độ bền và khả năng chống va đập đã trở thành một lựa chọn tự nhiên.
Các loại nhựa thông thường có những nhược điểm như dễ cháy, dễ lão hóa, tính chất cơ học thấp và nhiệt độ hoạt động thấp trong sử dụng công nghiệp và tiêu dùng hàng ngày. Thông qua quá trình cải tiến, nhựa thông thường có thể đạt được hiệu suất cao hơn, tăng cường chức năng và giảm chi phí. Nguyên liệu đầu vào của nhựa cải tiến là nhựa nguyên sinh, sử dụng các chất phụ gia hoặc các loại nhựa khác để cải thiện hiệu suất của nhựa ở một hoặc nhiều khía cạnh như cơ học, lưu biến, khả năng cháy, điện, nhiệt, quang học và từ tính. Ngoài ra, còn sử dụng các phương pháp kỹ thuật như làm cứng, tăng cường độ bền, pha trộn, hợp kim hóa, v.v. để thu được vật liệu có bề ngoài đồng nhất.
Năm loại nhựa thông dụng được sử dụng làm nguyên liệu cơ bản: polyetylen (PE), polypropylen (PP) và polyvinyl clorua.
Năm loại nhựa kỹ thuật thông dụng: polycarbonat (PC), polyamit (PA, còn gọi là nylon), polyester (PET/PBT), polyphenylen ete (PPO), polyoxymetylen (POM)
Các loại nhựa kỹ thuật đặc biệt: polyphenylen sunfua (PPS), polyme tinh thể lỏng (LCP), polysulfon (PSF), polyimide (PI), polyaryletherketone (PEEK), polyarylat (PAR), v.v.
Về các ứng dụng hạ nguồn, nhựa biến tính chủ yếu được sử dụng trong các ngành công nghiệp như thiết bị gia dụng, ô tô và thiết bị điện tử.
Từ đầu thế kỷ 21, cùng với sự phát triển của nền kinh tế vĩ mô nước ta, năng lực thị trường của nhựa biến tính đã tiếp tục mở rộng. Lượng tiêu thụ nhựa biến tính tại nước ta liên tục tăng từ 720.000 tấn vào đầu năm 2000 lên 7,89 triệu tấn vào năm 2013. Tỷ lệ tăng trưởng kép đạt mức cao 18,6%, trong đó ngành công nghiệp thiết bị gia dụng và ô tô chiếm tỷ trọng tương đối cao trong các ứng dụng hạ nguồn.
Tháng 8 năm 2009, cả nước đã triển khai chính sách “đưa thiết bị gia dụng ra nông thôn” ở khu vực nông thôn và “thay cũ bằng mới” ở khu vực thành thị. Thị trường thiết bị gia dụng như máy lạnh và tủ lạnh nhanh chóng phục hồi, thúc đẩy sự tăng trưởng mạnh mẽ nhu cầu về nhựa biến tính dùng trong thiết bị gia dụng. Sau giai đoạn tăng trưởng nhanh chóng của việc đưa thiết bị gia dụng ra nông thôn, tốc độ tăng trưởng của ngành công nghiệp thiết bị gia dụng trong nước đã chậm lại, và nhu cầu về nhựa biến tính cũng giảm theo. Sự tăng trưởng của ngành công nghiệp ô tô trở thành nguyên nhân chính dẫn đến sự gia tăng tiêu thụ nhựa biến tính.
Hiện nay, Trung Quốc đã trở thành một quốc gia lớn về sản xuất và tiêu thụ thiết bị gia dụng, đồng thời là trung tâm sản xuất thiết bị gia dụng toàn cầu. Hầu hết các loại nhựa được sử dụng trong sản xuất thiết bị gia dụng là nhựa nhiệt dẻo, chiếm khoảng 90%. Gần như tất cả các loại nhựa được sử dụng trong thiết bị gia dụng đều cần được xử lý biến tính. Hiện nay, tỷ lệ nhựa trong các thiết bị gia dụng chính ở Trung Quốc như sau: 60% đối với máy hút bụi, 38% đối với tủ lạnh, 34% đối với máy giặt, 23% đối với tivi và 10% đối với máy điều hòa.
Việc đưa thiết bị gia dụng ra nông thôn bắt đầu từ tháng 12 năm 2007, và đợt thí điểm đầu tiên tại các tỉnh thành phố kết thúc vào cuối tháng 11 năm 2011, các tỉnh thành phố khác cũng hoàn thành trong vòng 1-2 năm tiếp theo. Xét về tốc độ tăng trưởng sản lượng của bốn loại thiết bị gia dụng như máy lạnh, tivi màu, máy giặt và tủ lạnh, tốc độ tăng trưởng sản lượng thiết bị gia dụng rất cao trong giai đoạn đưa thiết bị gia dụng ra nông thôn. Tốc độ tăng trưởng của ngành thiết bị gia dụng trong tương lai dự kiến sẽ duy trì ở mức 4-8%. Sự phát triển ổn định của ngành thiết bị gia dụng tạo ra nhu cầu thị trường ổn định cho việc gia công nhựa.
Bên cạnh ngành công nghiệp thiết bị gia dụng, ngành công nghiệp ô tô là một lĩnh vực ứng dụng chính của nhựa biến tính. Nhựa biến tính đã được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô gần 60 năm. Khi được sử dụng trong ô tô, chúng có thể giảm trọng lượng, thân thiện với môi trường, an toàn, đẹp và thoải mái. Chúng cũng tiết kiệm năng lượng, bền bỉ, v.v. và 1kg nhựa có thể thay thế 2-3kg thép và các vật liệu khác, giúp giảm đáng kể trọng lượng thân xe. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng giảm 10% trọng lượng xe có thể giảm mức tiêu thụ nhiên liệu từ 6-8%, và giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng và khí thải của xe. Tiêu chuẩn về tiêu thụ năng lượng và khí thải ngày càng nghiêm ngặt. Với sự tiến bộ của công nghệ, trong những thập kỷ tiếp theo, ứng dụng của nhựa biến tính trong ô tô đã dần phát triển từ vật liệu nội thất sang các bộ phận ngoại thất và các bộ phận phụ trợ động cơ. Trong khi đó, việc ứng dụng nhựa biến tính trong ô tô ở các nước phát triển, từ giai đoạn ban đầu không được chấp nhận, đã dần phát triển lên 105 kg/xe vào năm 2000 và đạt hơn 150 kg vào năm 2010.
Lượng tiêu thụ nhựa biến tính dùng trong sản xuất ô tô ở nước ta đang tăng nhanh chóng. Hiện nay, mức tiêu thụ trung bình nhựa biến tính mỗi xe ở nước ta là 110-120 kg, thấp hơn nhiều so với mức 150-160 kg/xe ở các nước phát triển. Với sự nâng cao nhận thức về môi trường của người tiêu dùng và các tiêu chuẩn khí thải ngày càng nghiêm ngặt, xu hướng xe trọng lượng nhẹ ngày càng rõ rệt, và việc sử dụng nhựa biến tính cho ô tô sẽ tiếp tục tăng. Ngoài ra, trong mười năm qua, doanh số bán ô tô của nước ta đã trải qua một chu kỳ tăng trưởng nhanh chóng và trở thành thị trường ô tô lớn nhất thế giới vào năm 2009. Mặc dù tốc độ tăng trưởng doanh số bán ô tô đã giảm dần trong những năm tiếp theo, nhưng dự kiến sẽ duy trì tăng trưởng ổn định trong tương lai. Với sự gia tăng tiêu thụ nhựa biến tính cho ô tô và sự tăng trưởng doanh số bán ô tô, lượng tiêu thụ nhựa biến tính cho ô tô ở nước ta sẽ tiếp tục tăng nhanh. Giả sử mỗi ô tô sử dụng 150 kg nhựa, và sản lượng ô tô hàng năm của Trung Quốc vượt quá 20 triệu chiếc, thì thị trường tiềm năng là 3 triệu tấn.
Đồng thời, vì ô tô là hàng tiêu dùng bền, nên sẽ có nhu cầu thay thế nhất định đối với các ô tô hiện có trong suốt vòng đời của chúng. Ước tính rằng lượng tiêu thụ nhựa trong thị trường bảo dưỡng sẽ chiếm khoảng 10% lượng tiêu thụ nhựa trong ô tô mới, và tiềm năng thị trường thực tế còn lớn hơn.
Ngành công nghiệp nhựa biến tính có nhiều doanh nghiệp tham gia, chủ yếu chia thành hai nhóm: các tập đoàn hóa chất đa quốc gia và các công ty địa phương. Các nhà sản xuất quốc tế sở hữu công nghệ hàng đầu và hiệu suất sản phẩm vượt trội. Tuy nhiên, chủng loại sản phẩm còn hạn chế và tốc độ phản ứng của thị trường chậm. Do đó, thị phần của thị trường nhựa biến tính trong nước không cao. Các công ty sản xuất nhựa biến tính trong nước khá đa dạng, chủ yếu là các doanh nghiệp vừa và nhỏ với năng lực sản xuất dưới 3.000 tấn, trong khi ngành công nghiệp ô tô lại có yêu cầu cao về chất lượng sản phẩm ổn định. Các doanh nghiệp vừa và nhỏ khó có thể đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định, vì vậy việc đạt được chứng nhận từ các công ty ô tô rất khó khăn. Sau khi các công ty sản xuất nhựa biến tính quy mô lớn đạt được chứng nhận và gia nhập chuỗi cung ứng của họ, thường sẽ trở thành đối tác lâu dài và sức mạnh thương lượng của họ sẽ dần tăng lên.
Thời gian đăng bài: 30/11/2020