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道默塑料:工程塑料的产业小知识

2021-09-30 14:57:08

它可以有学名的哟,它的名字叫聚碳酸酯,简称PC,主要属于工程塑料,它的外表是浅黄色至琥珀色的、接近透明的固体,冲击强度高,为高级绝缘材料。

那么,工程塑料又是什么呢?

 塑料按用途来分,主要分为通用塑料、工程塑料、改性塑料,特种塑料等。

 通用塑料有聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚氯乙烯(PVC),ABS,聚苯乙烯(PS)和EVA、AS等,这些都是生活中,我们常常能用到的塑料类型。

 工程塑料包括PA、PC(聚碳酸酯)、PET(聚酯瓶片)、PBT、PMMA(亚克力)、POM、PPO等,这些多数是用于工程建设和大型器械中,属于比较“硬核”的塑料,故有“工程”美称。

 特种塑料包含有机硅等,而改性塑料是在用物理和化学使得原来的塑料性能发生变化的塑料。

 对于不同的塑料类型,我们可以结合下图中的化工产业链图来进行比较:

 道默塑料

 (图片来自:国泰君安期货的文章:二季度弱势 下半年仍偏强) 

 上图中,我们看出,塑料原料的上游产品主要是原油,经过多种化工工艺后形成了不同的塑料类型(例如PVC,PP等),而不同种类的塑料有不同的应用。

 其中PE的终端产品是塑料大棚料、工业包装薄膜、乳酸饮料瓶、洗洁精瓶类等;PP可以变成编织袋、打包带、捆扎绳、部分汽车保险杠等;PVC有塑料门窗型材、管材等;PET有可乐、雪碧等茶饮料瓶;EPS俗称泡沫塑料。

PC的下游产品有汽车、电器、建筑板材、照明材料等。

(图片来自互联网)

 工程塑料呢,主要在各领域的应用在机械,电器,医疗,化工等领域。具体如下:

1)机械领域:工程塑料可用于轴承、齿轮、丝杠螺母、密封件等机械零件和壳体、盖板、手轮、手柄、紧固件及管接头等机械结构件中。

2)电子电器领域:应用于空调、电视、洗衣机及电饭煲、咖啡机等。

3)医疗器材领域:工程塑料可以应用在手术器械、注射器、心脏瓣膜、骨骼修复等方面。

4)化工领域:如热交换器、化工设备衬里等化工设备上和管道及管配件、阀门、泵等化工管路都有工程塑料的参与。

 除了上面所说的部分工程塑料,也有部分通用塑料会应用在工程上,例如通用塑料的PP、PE、PVC,会用于制作成管道。那管道是怎么运作的呢?

  工程塑料应用方向--管道:

 由于塑料管道具有柔韧性好、耐腐蚀性强、质量轻、连接方便技术可靠等特点,在我国建筑工程及市政工程领域的应用量不断提高,塑料管道产业得到迅速发展,初步形成了以聚氯乙烯(PVC)管道、聚乙烯管道(PE)和聚丙烯(PP)管道为主的塑料管道产业。主要应用于建筑工程给水、排水、市政工程给水、排水排污、供暖、电力、电缆保护、城镇中低压燃气输送、工业系统、农村饮用水、农业灌溉等诸多领域。

 PVC管道作为主要的塑料管道品种,在国内推广使用早,也是目前使用量大的塑料管道,广泛用于给排水、通信、电力领域;PE管道是近几年发展快的一类管道,也是目前市政给水系统的选塑料管道之一;PP管道以PPR管道为主,主要用于家装冷热水管及采暖。

(PVC排水管道)

 管材塑料会受到房地产行业,以及政府基础建设的影响,跟水泥、钢材行业一样,都是建设周期长的产品,所以行业的景气度对生产而言有较长时间的影响,但是短期影响会有滞后性。

 目前国内较大规模的塑料管道生产企业3,000家以上,生产企业主要集中在沿海和经济发达地区,广东、浙江、山东三省的生产量之和已超过全国总量的三分之一。

 在我国的塑料管道行业中,中国联塑和永高股份是我国大的塑料管道生产设备企业之一,其中永高股份的年产能达80万吨,在国内拥有八大生产基地,主要覆盖华东、华南等区域。

 

工程塑料应用方向--医疗器械:

 医疗器械可细分为体外诊断、医用耗材、医疗设备、制药装备。由于塑料具有成本低、容易加工、质轻坚韧等特点,在医疗器械中获得大量应用。目前,常见的高分子应用包括PVC、PE、PP、PS、ABS、PC、氟塑料、TPE等。

 以下经过整理,不同塑料应用进行分类:

特点

应用

PVC

低成本的无定型塑料,具有优良的耐化学品性和抗微生物性,材料硬度大,加工困难,可制成硬质、软质和透明产品

据市场估计,医用塑料产品大约25%是PVC,医学应用有:血袋、血液透析管路、呼吸面罩、吸氧管、袋式输液器、尿袋等。特别在修复和植入医用上,可用于人工耳及鼻

PE

细分为HDPE、LLDPE、LDPE、UHMWPE等

便宜、无毒无味、耐化学品性优异、生物相容性较好,为非极性材料,药物吸附量小

HDPE:结晶度、分子量和密度好,机械强度较强,可煮沸消毒。主要用于制作人工肺、人工气管等人工器官、矫形外科修补材料及一次性医疗用品。

LDPE:结晶度和密度较低,具有较好的柔软性、耐冲击及透明性,主要用于医用包装袋、静脉输液容器等。

UHMWPE:具有高抗冲击性、耐磨性强、摩擦系数小、生物惰性和较好的吸能特性,其耐化学品性可与PTFE媲美,是人造臀、人工关节的理想材料。

PP

非极性材料,有优良的耐化学品性、抗疲劳性,耐热性好,能在100°C以上的温度下进行消毒灭菌,医用PP具有较高的透明度、较好阻隔性和耐辐射性

用途包括一次性注射器、连接件、透明塑料罩、吸管、肠外注射营养包装、渗析薄膜等

以及可以制成以PP为主,可替代PVC材料的输液袋

PS

透明、坚硬,但脆而易碎,有较高的热膨胀系数,可通过改性聚合成K树脂

K树脂主要应用在加工技术难度大、技术含量高、附加值高的医用塑料制品上,如人工肺-氧合器的变温室、动脉血管出口、回收器动脉出口、心脏内吸引头、主动脉插管、血液过滤器、透吸器、变温器等。

ABS

有一定的刚性、硬度、耐冲击和耐化学性能、耐辐射和耐环氧乙烷消毒的特性

外科工具、滚筒夹子、塑料针、工具盒、诊断器件和助听器外壳,特别是一些大型医疗设备的外壳

PC

韧性、强度、刚性和耐热蒸汽消毒,具有高透明性能

可用于制作血液渗析过滤器、外科工具柄和氧气罐,无针注射体系、灌注仪器、血液离心机碗和活塞,以及近视眼镜等

PTFE

(氟塑料)

高度结晶的聚合物,密度高,塑料中低的已知摩擦系数和好的耐化学性;

生物相容性和抗凝血性好,不分解,植人体内无不良反应且老化不明显;耐热性极好,连续使用温度260℃,可采用高温消毒

应用在人工心、肺、血管、心瓣膜,各种管形脏器,如人工气管、食管、胆管、尿道和人工腹膜、脑硬膜及人工皮肤

TPE

热塑性弹性体

低弹性模量和高韧性的软质热塑性塑料

可替代PVC用于一次性输液管、血袋等医疗柔性器材

拓展阅读:

半导体材料(特种纤维复合材料)

 LPC材料:

 液晶高分子(LCP)是一种各向异性的、由刚性分子链构成的芳香族聚酯类高分子材料,具有低吸湿性、耐化学腐蚀性、良好的耐候性、耐热性、阻燃性以及低介电常数和低介电损耗因数等特点,广泛应用于电子电器、航空航天、国防军工、光电通讯等高新技术领域。

 由于5G对材料的介电常数和接电损耗要求更高,LCP是替代PI的材料。


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