Расширенное руководство по полимерам. Введение. Часть 2

Из-за широкого спектра продуктов, отвечающих различным требованиям производительности / стоимости, и большого количества материалов (более 35 тысяч на сегодняшний день), используемых с различными процессами, выбор материалов и процессов может стать довольно сложным, если не будет подходить должным образом. Выбор пластика в конечном итоге зависит от критериев качества продукта, которые обычно включают даже не столько эстетическую составляющую (хотя и это важно), сколько экономическую эффективность. Анализ того, как материал должен работать в соответствии с такими требованиями, как особенности пространства, электрические и химические требования в сочетании со временем и температурой, может иметь важное значение для выбора. Инженер-конструктор переводит требования продукта в свойства материала.

Характеристики и свойства материалов, которые коррелируют с известными характеристиками, называются инженерными свойствами. Они включают в себя такие свойства, как прочность на разрыв и модуль упругости, ударопрочность, твердость, химическая стойкость, воспламеняемость, устойчивость к растрескиванию под напряжением и температурный допуск. Другие включают такие факторы, как прозрачность, устойчивость к ультрафиолетовому излучению и атмосферостойкость. Трудно представить современный мир без пластиков. Сегодня они являются неотъемлемой частью образа жизни каждого человека, причём продукты варьируются от обычных бытовых (например, пищевая упаковка) до сложных научных конструкций. Фактически, многие из технических чудес, которые мы считаем самими собой разумеющимися, были бы невозможны без универсального, экономичного пластика. И в следующей части мы приступим к подробному рассмотрению полимерных материалов и процессов, которые влияют на дизайн продуктов, за счёт которых в мире ежегодно наблюдается рост потребления полимерных материалов.

Из-за изменений на рынке произошла смена парадигм в модели полимерного бизнеса. Прошли те времена, когда мы просто покупали пластик и изготавливали из него что-то. Теперь отрасли хотят, чтобы это было связано с проектным сотрудничеством и виртуальным прототипированием, глобальными спецификациями, более короткими факторами жизненного цикла технологии, быстрым выходом на рынок и управлением продуктами. Замена металлов пластиком там, где это возможно, микроформованные детали, усиленные конструкционные детали, экранированные кожухи, применение термопластичных эластомеров и детали для жестких условий окружающей среды — вот типичное использование различных разработанных полимеров и наполнителей сегодня.

Пластики — это многомиллиардная индустрия по всему миру, в которой наблюдается постоянное появление новых полимерных материалов, новых производственных процессов, новых концепций дизайна. И пластики отвечают постоянно меняющимся требованиям рынка, что и вызывает столь быстрый и значительный рост их производства, а также производства изделий из полимеров. Глубокое воздействие полимеров на общество во всех отраслях промышленности во всем мире включает практическое применение пластмассовых изделий, которое варьируется от химии до инженерных технологий, разработанных ещё в прошлые века. Яркий пример тому — пластиковые трубопроводные системы, которые активно теснят незыблемые до недавнего времени чугун и сталь, медь и бетон.

Эти материалы используют универсальность и широкий спектр присущих им свойств, а также методы высокоскоростной / низкоэнергетической обработки. Результатом стала разработка экономически эффективных продуктов, используемых во всем мире, которые, в свою очередь, по-прежнему имеют исключительные преимущества как для коммунальных и гражданских нужд, так и для большинства отраслей промышленности. Пластики в настоящее время являются наиболее широко используемыми материалами в мире, превзойдя металлы по объему ещё в 1983 году. Но, что интересно, в начале прошлого десятилетия пластики превзошли сталь даже по весу. Эти цифры не включают два основных и важных потребляемых материала, а именно дерево и строительные материалы (камень, глина, бетон, стекло и т. д.).

По объему потребления древесины и строительных материалов последние пока ещё впереди и составляют около 50% от общего потребления от всех материалов. Остальные 50% включают в себя все остальные материалы вместе с пластиками, которые, в свою очередь, захватили уже более 20% всего рынка материалов по объёму. Пластмассовые материалы и изделия покрывают весь спектр мировой экономики, поэтому данная сфера не связана с каким-либо конкретным сегментом бизнеса. Производители полимерных материалов имеют хорошие возможности извлекать выгоду на самых разных рынках: упаковка, строительство, коммунальная сфера, электроника и электротехника, химическая промышленность, морское дело, мебель, одежда, бытовая техника, сельское хозяйство, домашняя утварь, транспорт, медицина и здравоохранение, отдых и т. д.