Sytuacja, status quo i tendencje rozwojowe branży tworzyw modyfikowanych

Ze względu na szybki rozwój przemysłu tworzyw sztucznych, wypełniacz masterbatch nie jest już stosowany wyłącznie jako materiał wypełniający. Producenci stosują bardziej zaawansowane technologie, takie jak otwarta rafinacja i proces Banbury, a także dodają materiały nieorganiczne, dodatki chemiczne i inne materiały. Ich odpowiednie właściwości i podobieństwa, a następnie wykorzystanie wytłaczarek dwuślimakowych i trójślimakowych do mieszania i wytłaczania, stało się ważnym sposobem i metodą poprawy specyficznych właściwości produktów z tworzyw sztucznych.

8 rynków downstream modyfikowanych tworzyw sztucznych
Obecnie w Chinach występuje duże zapotrzebowanie na modyfikowane tworzywa sztuczne w przemyśle motoryzacyjnym, sprzęcie AGD, telekomunikacji i narzędziach wysokiej klasy.
· Przemysł motoryzacyjny: Konieczne jest spełnienie wymagań dotyczących zarówno lekkości, jak i zastosowania, jednak trudno jest spełnić wymagania dotyczące zastosowania za pomocą jednej żywicy, a modyfikacja tworzyw sztucznych stała się niezbędną ważną technologią i materiałem.
· Przemysł AGD: Obecnie w różnych urządzeniach AGD wiele części z tworzyw sztucznych zastąpiło części metalowe, a roczne zapotrzebowanie na różnego rodzaju tworzywa sztuczne i tworzywa modyfikowane rośnie dwucyfrowo i z roku na rok.
· Przemysł elektroniczny i elektryczny: Podkreślono zalety zastosowania różnych modyfikowanych tworzyw sztucznych w branży komunikacyjnej. Większość komponentów, takich jak obudowy notebooków, płyty podłogowe i telefony komórkowe, wykorzystuje modyfikowane tworzywa sztuczne. Na przykład:ABS/włókno węglowe, PA/włókno węglowe, PP/włókno węglowe, żywica/proszek krzemionkowy i inne materiały, te nowe, bardzo wytrzymałe, funkcjonalne materiały plastikowe stopniowo zastąpiły materiały metalowe.
· Przemysł maszynowy i sprzętowy: W miarę jak rosną wymagania dotyczące izolacji, ognioodporności i lekkości różnych narzędzi elektrycznych, modyfikacja tworzyw sztucznych może poprawić lub rozszerzyć ich funkcje, tak aby spełnić wymagania aplikacyjne produktu.
· Kolejnictwo/wojsko/medycyna/przemysł lotniczy: Sztuczne organy, sztuczne stawy kostne oraz odporne na wysoką temperaturę, starzenie i wysoką wytrzymałość funkcjonalnie modyfikowane tworzywa sztuczne odegrały pozytywną rolę w szybkim rozwoju transportu, przemysłu wojskowego, medycyny, przemysłu lotniczego i kosmicznego oraz innych dziedzin nauki i technologii.

5 rodzajów metod modyfikacji tworzyw sztucznych

Modyfikowane wypełnienie
Głównym celem masterbatchów wypełniających jest obniżenie kosztów produkcji. Większość z nich powstaje z tanich i powszechnie dostępnych proszków nieorganicznych lub odpadów przemysłowych jako materiałów wypełniających, a następnie z dodatkiem odpowiedniej ilości dodatków i żywic syntetycznych.
Koncentrat wypełniacza z węglanu wapnia jest szeroko stosowanym materiałem modyfikowanym w przemyśle tworzyw sztucznych. Producenci działają w całym kraju, a roczna produkcja przekracza 5 milionów ton.
Modyfikowany koncentrat barwiący
Modyfikowany masterbatch to nowy modyfikowany materiał opracowany na bazie masterbatcha wypełniającego.
Do żywicy dodaje się materiały nieorganiczne, takie jak włókno szklane, talk, mikę, wollastonit, siarczan baru, kaolin, lub w trakcie przetwarzania dodaje się żywice syntetyczne lub dodatki o specjalnych właściwościach, takie jak: środek przeciwstarzeniowy, przeciwutleniacz, bariera. Dodatki, takie jak paliwo lub POE, EVA itp. Te materiały kompozytowe wykorzystują właściwości funkcjonalne różnych materiałów w zastosowaniach.
Na przykład zderzaki samochodowe, deski rozdzielcze, elementy wystroju wnętrza samochodów itp. wykorzystują proszek talku PP, który poprawia wytrzymałość na uderzenia, zwiększa moduł sprężystości przy zginaniu, zmniejsza kurczenie się i redukuje utratę sztywności spowodowaną uderzeniem pojazdu.
Modyfikacja funkcjonalna
Dodanie różnych materiałów, takich jak grafen, proszek silikonowy, metale ziem rzadkich, wodorotlenek magnezu, drobny proszek metaliczny (srebro, miedź, cynk itp.) poprawiło właściwości fizyczne, takie jak wysoka i niska temperatura, a także umożliwiło uzyskanie specjalnych właściwości, takich jak przewodność, właściwości antybakteryjne, izolacyjne i wzmacniające. Dzięki temu tworzywo to zajęło miejsce na głównym rynku trwałych produktów z tworzyw sztucznych.
Modyfikacja wielokrotna związków
Modyfikacja związków wieloskładnikowych polega głównie na łączeniu tworzyw sztucznych z jednym lub kilkoma materiałami nieorganicznymi, materiałami polimerowymi, dodatkami chemicznymi itp. poprzez mieszanie, szczepienie, blokowanie itp. poprzez „stopowanie” tworzyw sztucznych, dzięki czemu właściwości każdego składnika wzajemnie się uzupełniają, tworząc tworzywo sztuczne o wielu doskonałych właściwościach, co pozwala na osiągnięcie celu, jakim jest poprawa wydajności i wielofunkcyjności. Te „stopy” charakteryzują się lekkością, wysoką wytrzymałością i doskonałymi właściwościami po zastosowaniu w branżach high-tech i stały się nowymi materiałami funkcjonalnymi w lotnictwie, przemyśle kosmicznym, motoryzacyjnym, kolejowym, częściach mechanicznych i materiałach medycznych.
Specjalna modyfikacja
Dzięki dodaniu różnych materiałów funkcjonalnych lub dodatków do specjalnych tworzyw sztucznych, drogie tworzywa specjalne nie tylko zachowują swoje pierwotne właściwości, ale także zyskują specjalne funkcje i nadają się do zastosowań rynkowych w różnych produktach.
Takie jak polisiarczek fenylenu (PPS), poliimid (PI), polieteroeteroketon (PEEK), polisulfon (PSF) i polimer ciekłokrystaliczny (LCP) oraz inne wysokowydajne żywice, dodatek włókna węglowego, grafenu, wysokowydajnych ciekłych kryształów. Różne materiały, takie jak cząsteczki i pierwiastki ziem rzadkich, charakteryzują się dobrymi właściwościami elektrycznymi, wysoką odpornością na temperaturę, stabilnością wymiarową i specjalną ognioodpornością, odpornością na promieniowanie, odpornością chemiczną i właściwościami mechanicznymi. Te zmodyfikowane nowe materiały są szeroko stosowane w urządzeniach elektronicznych, samochodach, sprzęcie gospodarstwa domowego, lotnictwie, petrochemii, rakietach, przemyśle kosmicznym i innych zaawansowanych technologiach, które mają coraz ważniejsze obszary zastosowań.

Trzy nowe trendy w rozwoju modyfikowanych tworzyw sztucznych
Nanomateriały
Materiały nieorganiczne są szeroko stosowane w tworzywach sztucznych. Ich funkcje stopniowo zyskują na znaczeniu wraz z rozwojem ultradrobnych cząsteczek. Tworzywa sztuczne modyfikowane nieorganicznymi nanoproszkami posiadają wiele unikalnych właściwości, które otwierają nowe możliwości rozwoju przemysłu tworzyw sztucznych. Nieorganiczne nanocząstki mogą nadać tworzywom sztucznym nowe funkcje, poprawić odporność na starzenie i działanie uniepalniające, zwiększyć odporność na zmiany temperatury i zużycie, itp.
Na przykład temperaturę odkształcenia cieplnego PA6 modyfikowanego 5% organicznym montmorylonitem można zwiększyć 1.5-krotnie; szybkość transmisji gazu przez materiał ulega znacznemu zmniejszeniu po dodaniu nanoglinki do ZWIERZĘ DOMOWE, który jest 100 razy mniejszy niż szybkość transmisji tlenu w czystym PET. Ilość nieorganicznych nanocząsteczek dodanych do tworzywa sztucznego jest stosunkowo niewielka, zazwyczaj od 3% do 5%, a gęstość materiału kompozytowego pozostaje prawie niezmieniona lub nieznacznie zwiększona w porównaniu z oryginalną żywicą. Nie występuje również pogorszenie wydajności spowodowane zbyt dużą ilością wypełniacza.
Wysoka skuteczność dodatków chemicznych
Rozwój nowych, wysokowydajnych dodatków stał się ważnym kierunkiem rozwoju tworzyw modyfikowanych. Oprócz dodatków powszechnie stosowanych w przetwórstwie tworzyw sztucznych, w modyfikowanych tworzywach sztucznych stosuje się również dodatki, takie jak stabilizatory termiczne, plastyfikatory, absorbery promieniowania ultrafioletowego, nukleatory, środki antystatyczne. Oprócz dyspergatorów i środków zmniejszających palność, kluczowe dla modyfikowanych tworzyw sztucznych są również wysokowydajne i wielofunkcyjne dodatki funkcyjne, takie jak dodatki wzmacniające, zmniejszające palność, synergistyczne, zapewniające kompatybilność stopową (kompatybilność międzyfazową).
Zwykle rodzaj i jakość niektórych dodatków odgrywają kluczową rolę w wydajności i koszcie modyfikowanych tworzyw sztucznych, szczególnie gdy stosuje się nowe utwardzacze i środki zmniejszające palność. Obniżenie kosztów tworzyw konstrukcyjnych ma ogromne znaczenie.
Ochrona środowiska modyfikowanych tworzyw sztucznych
Wraz ze wzrostem świadomości społecznej w zakresie ochrony środowiska i coraz bardziej rygorystycznymi przepisami, koncepcje ochrony środowiska, takie jak odnawialne wykorzystanie tworzyw sztucznych, ich strawność ekologiczna, biodegradowalność, nietoksyczność, brak smaku i brak zanieczyszczeń, zostały włączone do projektowania i produkcji modyfikowanych tworzyw sztucznych. W tym procesie musimy zwrócić uwagę na oszczędzanie i racjonalne wykorzystanie zasobów energetycznych, a rozwój ekologicznych i przyjaznych dla środowiska modyfikowanych tworzyw sztucznych, które są nieszkodliwe dla środowiska, w pełni biodegradowalne i nadają się do recyklingu, stał się nowym gorącym tematem.