Modifitseeritud plastide tööstuse olukord, status quo ja arengusuund

Plastitööstuse kiire arengu tõttu ei ole täiteaine põhisegu enam üksikrakendus täitematerjalina. Inimesed kasutavad avatud rafineerimise ja banburying'u tootmismeetoditest edasijõudnumaid tehnoloogiaid ning lisavad anorgaanilisi materjale, keemilisi lisandeid ja muid materjale. Nende vastavad omadused ja sarnasused ning seejärel kahe- ja kolmekruviliste ekstruuderite kasutamine segamiseks ja ekstrusiooniks on muutunud oluliseks viisiks ja meetodiks plasttoodete eriomaduste parandamiseks.

8 modifitseeritud plastide allturgu
Praegu on Hiina autode, kodumasinate, kommunikatsiooni- ja tipptasemel tööriistade tootmisel suur nõudlus modifitseeritud plastide järele.
· Autotööstus: On vaja saavutada nii kergekaalu kui ka rakendusnõuded, kuid ühe vaiguga on rakendusnõuete saavutamine keeruline ning plastikust modifitseerimine on muutunud asendamatuks oluliseks tehnoloogiaks ja materjaliks.
· Kodumasinate tööstus: Praegu on paljud kodumasinate plastdetailid asendanud metalldetailid ning iga-aastane nõudlus erinevate plastide ja modifitseeritud plastide järele on kahekohalise kasvuga ning suureneb aasta-aastalt.
· Elektroonika- ja elektritööstus: Esile tõstetakse mitmesuguste modifitseeritud plastide rakenduslikke eeliseid kommunikatsioonitööstuses. Enamik komponente, näiteks sülearvutite korpused, põhjaplaadid ja mobiiltelefonid, kasutavad modifitseeritud plaste. NäiteksABS/süsinikkiud, PA/süsinikkiud, PP/süsinikkiud, vaik/ränidioksiidpulber ja muud materjalid, on need uued ülitugevad plastfunktsionaalsed materjalid järk-järgult metallmaterjale asendanud.
· Masina- ja seadmetööstus: Kuna erinevate elektriliste tööriistade isolatsiooni-, leegiaeglustus- ja kergusnõuded pidevalt suurenevad, saab plastide modifitseerimisega parandada või täiustada nende funktsioone, et need vastaksid toote rakendusnõuetele.
· Raudtee/sõjavägi/meditsiin/lennundus: tehisorganid, tehisluu liigesed ja kõrge temperatuuri-, vananemis- ja ülitugevad funktsionaalselt modifitseeritud plastid on mänginud positiivset rolli transpordi, sõjatööstuse, meditsiinivaldkondade, lennunduse ja muu teaduse ja tehnoloogia kiire arengu seisukohast.

5 tüüpi plastmassi modifitseerimise meetodeid

Modifitseeritud täidis
Täitematerjalide peamine eesmärk on vähendada tootmiskulusid. Enamik neist toodetakse odavate ja laialdaselt hangitud anorgaaniliste pulbrite või tööstusjäätmete abil täitematerjalina ning lisades sobiva koguse lisaaineid ja sünteetilisi vaike.
Raske kaltsiumkarbonaadi täiteaine põhisegu on plastmassitööstuses laialdaselt kasutatav täiteainega modifitseeritud materjal. Tootjad asuvad üle kogu riigi ja nende aastane toodang on üle 5 miljoni tonni.
Modifitseeritud põhisegu
Modifitseeritud põhisegu on uus modifitseeritud materjal, mis on välja töötatud täiteaine põhisegu baasil.
Vaigule lisatakse anorgaanilisi materjale nagu klaaskiud, talkpulber, vilgukivi, wollastoniit, baariumsulfaat, kaoliin või töötlemise ajal sünteetilisi vaike või spetsiaalsete omadustega lisandeid, näiteks vananemisvastane aine, antioksüdant, barjäärilisandid nagu kütus või POE, EVA jne. Need komposiitmaterjalid mängivad rakendustes erinevate materjalide funktsionaalseid omadusi.
Näiteks autode kaitseraudade, armatuurlaudade, autode sisekujundusdetailide jms jaoks kasutatakse PP-talkipulbrit, mille eelised on löögitugevuse parandamine, paindemooduli parandamine, kokkutõmbumise vähendamine ja sõiduki löögist tingitud jäikuse kadu vähendamine.
Funktsionaalne modifikatsioon
Lisage mitmesuguseid materjale, nagu grafeen, silikoonpulber, haruldased muldmetallid, magneesiumhüdroksiid, peen metallpulber (hõbe, vask, tsink jne). Füüsikalisi omadusi, nagu kõrge ja madal temperatuur, on parandatud ning realiseerida saab ka erilisi omadusi, nagu juhtivus, antibakteriaalne, isolatsioon ja tugevdamine, ning see on hõivanud koha peamise vastupidavate plasttoodete turul.
Mitme ühendi modifikatsioon
Mitmekomponendiline ühendite modifitseerimine ühendab plaste peamiselt ühe või mitme anorgaanilise materjali, polümeermaterjali, keemilise lisandiga jne, segades, pookides, blokeerides jne, plastide "legeerimise" teel, nii et iga komponendi omadused täiendavad üksteist, moodustades mitmete suurepäraste omadustega plastmaterjali, et saavutada toimivuse ja multifunktsionaalsuse parandamise eesmärk. Need materjali "sulamid" on kerged, tugevad ja suurepärase jõudlusega pärast kõrgtehnoloogilistes tööstusharudes kasutamist ning on saanud uuteks funktsionaalseteks materjalideks lennunduses, lennunduses, autotööstuses, raudteedes, mehaanilistes osades ja meditsiinimaterjalides.
Spetsiaalne modifikatsioon
Erinevate funktsionaalsete materjalide või lisandite lisamisega spetsiaalsetele plastidele säilitavad kallid spetsiaalsed plastid mitte ainult oma algsed omadused, vaid neil on ka erifunktsioonid ning need sobivad mitmesuguste toodete turukasutuseks.
Näiteks polüfenüleensulfiid (PPS), polüimiid (PI), polüeeter-eeterketoon (PEEK), polüsulfoon (PSF) ja vedelkristallpolümeer (LCP) ning muud suure jõudlusega vaigud, millele on lisatud süsinikkiudu, grafeeni, kõrgekvaliteedilisi vedelkristalle. Erinevatel materjalidel, nagu molekulid ja haruldased muldmetallid, on head elektrilised omadused, kõrge temperatuuritaluvus, mõõtmete stabiilsus ning eriline leegiaeglustus, kiirguskindlus, keemiline vastupidavus ja mehaanilised omadused. Neid modifitseeritud uusi materjale kasutatakse laialdaselt elektroonikaseadmetes, autodes, kodumasinates, lennunduses, naftakeemias, raketi-, lennundus- ja muudes tipptehnoloogia valdkondades ning rakendusalad muutuvad üha olulisemaks.

Kolm uut suundumust modifitseeritud plastide arendamisel
nanomaterjalid
Anorgaanilisi materjale kasutatakse plastides laialdaselt. Anorgaaniliste materjalide funktsioonid muutuvad järk-järgult silmapaistvamaks ülipeene osakeste suurusega. Anorgaaniliste nanopulbritega modifitseeritud plastidel on palju unikaalseid omadusi, mis avavad plasttööstusele uusi arenguvõimalusi. Anorgaanilised nanoosakesed võivad anda plastidele uusi funktsioone, parandada plastide vananemiskindlust ja leegiaeglustavat toimet, suurendada termilist temperatuurimuutust ja kulumiskindlust jne.
Näiteks 5% orgaanilise montmorilloniidiga modifitseeritud PA6 kuumdeformatsioonitemperatuuri saab suurendada 1.5 korda; materjali gaasiläbilaskvus väheneb oluliselt pärast nanosavi lisamist. PET, mis on 100 korda väiksem kui puhta PET-i hapniku läbilaskvus. Plastikule lisatud anorgaaniliste nanoosakeste kogus on suhteliselt väike, tavaliselt 3–5%, ja komposiitmaterjali tihedus on peaaegu muutumatu või veidi suurenenud võrreldes algse vaiguga ning liigse täiteaine tõttu ei ole muid jõudluse halvenemise puudusi.
Keemiliste lisandite kõrge efektiivsus
Uute suure tõhususega lisandite väljatöötamine on muutunud modifitseeritud plastide oluliseks arendussuunaks. Lisaks plastide töötlemisel tavaliselt kasutatavatele lisanditele on modifitseeritud plastides kasutatavad lisandid, näiteks kuumusstabilisaatorid, plastifikaatorid, ultraviolettkiirguse neelajad, tuumastavad ained, antistaatilised ained. Lisaks dispergeerivatele ja leegiaeglustavatele ainetele on modifitseeritud plastide puhul kriitilise tähtsusega ka suure tõhususega ja multifunktsionaalsed funktsionaalsed lisandid, näiteks karastusained, leegiaeglustajad, sünergistid ja sulamite ühilduvus (liideste ühilduvus).
Tavaliselt mängivad mõnede lisandite tüüp ja kvaliteet modifitseeritud plastide toimivuses ja maksumuses võtmerolli, eriti uute karastajate ja leegiaeglustajate puhul. Insenerplastide maksumuse vähendamine on väga oluline.
Modifitseeritud plastide keskkonnakaitse
Inimeste keskkonnateadlikkuse paranemise ja üha rangemate keskkonnakaitse-eeskirjade tõttu on modifitseeritud plastide kavandamisse ja tootmisse integreeritud keskkonnakaitse kontseptsioonid, nagu plastide taastuv kasutamine, keskkonnasõbralikkus, biolagunevus, mittetoksiline, maitsetu ja saastevaba olemus. Selle käigus tuleb pöörata tähelepanu energiaressursside säästmisele ja ratsionaalsele kasutamisele ning uueks populaarseks teemaks on saanud roheliste ja keskkonnasõbralike, mittesaastavate, täielikult lagunevate ja taaskasutatavate modifitseeritud plasttoodete arendamine.