พลาสติกวิศวกรรมพิเศษ

พลาสติกวิศวกรรมชนิดพิเศษหมายถึงพลาสติกวิศวกรรมที่มีคุณสมบัติครอบคลุมสูงและอุณหภูมิการบริการระยะยาวสูงกว่า 150°C โดยทั่วไปทั้งทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อรังสี ทนต่อการไฮโดรไลซิส ทนต่อสภาพอากาศ ทนต่อการกัดกร่อน สารหน่วงไฟตามธรรมชาติ อัตราการขยายตัวทางความร้อนต่ำ ความต้านทานต่อความเมื่อยล้า และข้อดีอื่น ๆ พลาสติกวิศวกรรมชนิดพิเศษมีหลายประเภท รวมถึงโพลีลิควิดคริสตัลโพลีเมอร์ (LCP), โพลีอีเทอร์อีเทอร์คีโตน (PEEK), โพลีอิไมด์ (PI), ฟีนิลซัลไฟด์ (PPS), โพลีซัลโฟน (PSF), โพลีอะโรมาติกเอสเทอร์ (PAR), ฟลูออโรโพลีเมอร์ (PTFE, PVDF, PCTFE, PFA) ฯลฯ

จากมุมมองของประวัติศาสตร์และสถานการณ์ปัจจุบัน ประเทศในยุโรปและอเมริกาจากการถือกำเนิดของ polyimide ในทศวรรษ 1960 และการถือกำเนิดของ polyether ether ketone ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 จนถึงขณะนี้ได้ก่อให้เกิดอุตสาหกรรมพลาสติกวิศวกรรมพิเศษมากกว่า 10 ชนิด พลาสติกวิศวกรรมชนิดพิเศษของจีนเริ่มต้นขึ้นในกลางและปลายทศวรรษ 1990 ปัจจุบันอุตสาหกรรมอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา แต่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว พลาสติกวิศวกรรมชนิดพิเศษทั่วไปหลายชนิดถูกนำมาเป็นตัวอย่าง

พอลิเมอร์คริสตัลเหลว (LCP) เป็นวัสดุโพลีเอสเตอร์อะโรมาติกชนิดหนึ่งที่มีโครงสร้างวงแหวนเบนซีนแข็งจำนวนมากบนสายโซ่หลัก ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นรูปแบบผลึกเหลวภายใต้สถานะการให้ความร้อน และมีคุณสมบัติที่ครอบคลุมดีเยี่ยม ปัจจุบัน กำลังการผลิตโพลีเมอร์ผลึกเหลวทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 80,000 ตันต่อปี และสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นคิดเป็นประมาณ 80% ของกำลังการผลิตทั้งหมดทั่วโลก อุตสาหกรรม LCP ของจีนเริ่มต้นล่าช้า โดยปัจจุบันกำลังการผลิตรวมประมาณ 20,000 ตันต่อปี ผู้ผลิตหลัก ได้แก่ Shenzhen Water New Materials, Zhuhai Vantone, Shanghai Puliter, Ningbo Jujia, Jiangmen Dezotye เป็นต้น โดยคาดว่าการบริโภค LCP ทั้งหมดจะรักษาอัตราการเติบโตมากกว่า 6% และเกิน 40,000 ตันในปี 2568 โดยขับเคลื่อนด้วย ตามความต้องการของภาคอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องใช้ไฟฟ้า และยานยนต์

Polyether ether ketone (PEEK) เป็นวัสดุโพลีเมอร์อะโรมาติกเทอร์โมพลาสติกกึ่งผลึก ปัจจุบันมีโพลีอีเทอร์อีเทอร์คีโตนสามประเภทในตลาด: เรซินบริสุทธิ์, ใยแก้วดัดแปลง, คาร์บอนไฟเบอร์ดัดแปลง ปัจจุบัน Wiggs เป็นผู้ผลิตโพลีเอเทอร์คีโตนรายใหญ่ที่สุดของโลก โดยมีกำลังการผลิตประมาณ 7,000 ตันต่อปี คิดเป็นประมาณ 60% ของกำลังการผลิตทั้งหมดของโลก การพัฒนาเทคโนโลยีของ POLYEther ether ketone ในประเทศจีนเริ่มต้นช้า และกำลังการผลิตส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ใน Zhongyan, Zhejiang Pengfu Long และ Jida Te Plastics ซึ่งคิดเป็น 80% ของกำลังการผลิตทั้งหมดในประเทศจีน คาดว่าในอีกห้าปีข้างหน้าความต้องการ PEEK ในประเทศจีนจะรักษาอัตราการเติบโต 15% ~ 20% และสูงถึง 3,000 ตันในปี 2568

Polyimide (PI) เป็นสารประกอบโพลีเมอร์เฮเทอโรไซคลิกอะโรมาติกที่มีวงแหวนอิไมด์อยู่ในสายโซ่หลัก เจ็ดสิบเปอร์เซ็นต์ของการผลิตทั่วโลกของ PI อยู่ในสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ และประเทศอื่นๆ ฟิล์ม PI เรียกอีกอย่างว่า "ฟิล์มทอง" ในด้านประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม ปัจจุบันมีผู้ผลิตฟิล์มโพลีอิไมด์ประมาณ 70 รายในจีน โดยมีกำลังการผลิตประมาณ 100 ตัน ส่วนใหญ่จะใช้ในตลาดระดับล่าง ในขณะที่ระดับการวิจัยและพัฒนาอิสระของผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ไม่สูงและนำเข้าส่วนใหญ่

PPS เป็นเรซินโพลีอะริลซัลไฟด์ชนิดหนึ่งที่สำคัญและพบได้ทั่วไป PPS มีคุณสมบัติทางความร้อนที่ดีเยี่ยม สมรรถนะทางไฟฟ้า ทนต่อสารเคมี ทนต่อรังสี สารหน่วงไฟ และคุณสมบัติอื่นๆ PPS เป็นพลาสติกวิศวกรรมชนิดพิเศษเทอร์โมพลาสติกที่มีประสิทธิภาพครอบคลุมดีเยี่ยมและมีความคุ้มค่าสูง PPS มักถูกใช้เป็นวัสดุโพลีเมอร์ที่มีโครงสร้าง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า เคมี เครื่องจักร การบินและอวกาศ อุตสาหกรรมนิวเคลียร์ อุตสาหกรรมอาหารและยา และสาขาอื่นๆ

จากสาขาการใช้งาน พลาสติกวิศวกรรมชนิดพิเศษ นอกเหนือจากการใช้งานในด้านอิเล็กทรอนิกส์ ยานยนต์ การบินและอวกาศ เครื่องมือวัดความแม่นยำ และสาขาดั้งเดิมอื่นๆ ด้วยการสื่อสาร 5 กรัม ยานพาหนะพลังงานใหม่ ตัวเชื่อมต่อแรงดันสูง เครื่องใช้ไฟฟ้า เซมิคอนดักเตอร์ การดูแลสุขภาพ พลังงาน และอุตสาหกรรมอื่น ๆ ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของการใช้พลาสติกวิศวกรรมชนิดพิเศษก็ขยายตัวเช่นกัน ปริมาณและประเภทของการใช้งานก็เพิ่มขึ้น

จากการปรับเปลี่ยนและการประมวลผลในขั้นตอนกลาง พลาสติกวิศวกรรมชนิดพิเศษมักจะต้องมีการปรับเปลี่ยนโดยการเสริมแรงด้วยแก้ว/คาร์บอนไฟเบอร์ การแข็งตัว การเติมแร่ ป้องกันไฟฟ้าสถิต การหล่อลื่น การย้อมสี ความต้านทานการสึกหรอ โลหะผสมผสม ฯลฯ เพื่อเพิ่มมูลค่าการใช้งาน . วิธีการประมวลผลและหลังการประมวลผลรวมถึงการดัดแปลงการผสม การฉีดขึ้นรูป ฟิล์มอัดขึ้นรูป คอมโพสิตการทำให้มีขึ้น โปรไฟล์แท่ง การประมวลผลทางกล ซึ่งจะใช้สารเติมแต่ง อุปกรณ์การประมวลผลที่หลากหลาย ฯลฯ