文/本刊編輯Lilli Manolis Sherman
聚焦高性能、經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性
文/本刊編輯Lilli Manolis Sherman
材料研發(fā)方面取得的新進(jìn)展對(duì)于塑料行業(yè)的進(jìn)步起到了非常積極的推動(dòng)作用。在NPE 2015展會(huì)中,各種材料和添加劑的新產(chǎn)品紛紛呈現(xiàn)在觀眾面前,比往年更加引人注目。
在NPE 2015展會(huì)中,各種材料和添加劑的新進(jìn)展比往年更加突出,通過(guò)本文的介紹,您可以看到從汽車、工業(yè)到醫(yī)療、包裝應(yīng)用的各種新型高性能工程塑料和熱塑性彈性體(TPE)。另外,還有新的清機(jī)料、混合苯乙烯/烯烴模塑泡沫樹脂和用于流延膜的mPE樹脂等的最新進(jìn)展。
在添加劑方面,來(lái)自意大利和西班牙的兩家公司進(jìn)入了北美市場(chǎng)。展會(huì)上創(chuàng)新的添加劑產(chǎn)品包括導(dǎo)電炭黑和導(dǎo)熱石墨、提升再生塑料加工性能的添加劑、用于工程塑料的增容劑、生物基增塑劑以及用于滾塑和氣霧罐“可持續(xù)”替代品的新型脫模劑。
RTP公司展出了與其工程熱塑性塑料相關(guān)的各種應(yīng)用,這其中包含了幾個(gè)亮點(diǎn)。其一是該公司擴(kuò)大了其長(zhǎng)纖維增強(qiáng)聚丙烯(PP VLF)的組合,該組合現(xiàn)在包含了一系列低排放產(chǎn)品,可以滿足國(guó)際立法和汽車OEMs已經(jīng)確認(rèn)的通過(guò)減少氣味、霧和總揮發(fā)性有機(jī)物來(lái)改善空氣質(zhì)量和汽車內(nèi)飾安全的需求。
RTP公司低排放PP VLF材料增強(qiáng)物含量為20%~50%,擁有卓越的強(qiáng)度、剛度和尺寸精度。它們已經(jīng)按照德國(guó)汽車工業(yè)(VDA)針對(duì)氣味、霧和總揮發(fā)性有機(jī)物排放的測(cè)試方法,由認(rèn)可的外部實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明,這款新的材料滿足甚至超過(guò)了OEMs對(duì)這3個(gè)指標(biāo)的要求。這些材料能在儀表板、門模塊載體、頂板和中心控制臺(tái)、座位、承載地板、踏板箱、備胎罩以及儲(chǔ)物箱等應(yīng)用中使用。
除了汽車行業(yè)外,RTP公司還在展會(huì)中發(fā)布了其獨(dú)特的摩擦學(xué)數(shù)據(jù),這為醫(yī)療器械設(shè)計(jì)人員在熱塑性材料的選擇上提供了幫助。展臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)的工程師提供了基于一個(gè)創(chuàng)新摩擦試驗(yàn)的新數(shù)據(jù),該試驗(yàn)專用于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)一次性醫(yī)療器械的性能。采用這種新方法,RTP公司的工程師們測(cè)試了帶有不同減摩添加劑組合的基礎(chǔ)樹脂。
同樣將目光瞄準(zhǔn)汽車市場(chǎng)的還有相對(duì)新興的Lehvoss北美公司。據(jù)稱,采用該公司新的尼龍66(PA66)生產(chǎn)的齒輪,比采用縮醛、PA和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)更具彈性,甚至在高溫下也是如此。該公司的Luvocom 1-8181和1-8520是用碳纖維和抗沖擊改性劑強(qiáng)化的PA66,專為承受高應(yīng)力的汽車齒輪而開發(fā)。這些材料在120 ℃條件下的強(qiáng)度要比標(biāo)準(zhǔn)PA66高80%左右,同時(shí)也擁有更優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度。
Lehvoss公司用碳纖維和抗沖擊改性劑增強(qiáng)的PA66材料可用于汽車齒輪
RTP公司的工程師們提供了基于一種創(chuàng)新摩擦試驗(yàn)的新數(shù)據(jù),該試驗(yàn)專用于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)一次性醫(yī)療器械中的摩擦性能,并為材料選擇提供了幫助
根據(jù)零部件的壽命,這款新的PA66材料能滿足連續(xù)工作溫度為120 ℃、短時(shí)間工作溫度為150 ℃的使用要求。這擴(kuò)大了增強(qiáng)熱塑性塑料的工程范圍。
帝斯曼工程塑料公司(以下簡(jiǎn)稱“帝斯曼”)也展出了其最新的幾款材料,包括Akulon PA6新組合和用于彈性食品包裝薄膜的Arnitel聚酯。另外,基于其Akulon XS結(jié)晶性能的提高,帝斯曼還宣布了與PA吹塑薄膜加工相關(guān)的一個(gè)重要新進(jìn)展。這款材料擁有擴(kuò)大的加工窗口,為共擠多層和單層膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)帶來(lái)了更多空間。
此外,帝斯曼的新品還有Stanyl PA46和Akulon PA6組合中的新一代Diablo高耐熱牌號(hào),此材料能用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件,如進(jìn)氣歧管、管道和增壓空氣冷卻器。同樣得到展出的還有該公司正在開發(fā)的用于壓縮天然氣的熱塑性復(fù)合材料容器。
Albis塑料公司展示了其最新的工程塑料和新的應(yīng)用,重點(diǎn)聚焦于該公司的汽車照明用Alcom PC、ABS和ABS/PC產(chǎn)品。這些產(chǎn)品包括均勻、幾乎無(wú)損失光擴(kuò)散的LD(光擴(kuò)散)品級(jí),高光強(qiáng)度和反射率的LB(遮光)品級(jí),以及擁有最佳光導(dǎo)且結(jié)合了高韌性和良好耐熱變形性的LG(光板)品級(jí)。
針對(duì)油氣行業(yè)的新型低回彈量PEEK材料使支撐環(huán)在斜面切割后彈進(jìn)或彈出(spring in or out)的趨勢(shì)達(dá)到最小化
Techmer ES公司展示了其用于石油和天然氣行業(yè)的PEEK材料Hifill PEEK LSB(低回彈)組合中的最新品種。LSB材料旨在解決開發(fā)油氣密封系統(tǒng)支撐環(huán)時(shí)面對(duì)的回彈性挑戰(zhàn)。支撐環(huán)的具體生產(chǎn)過(guò)程起始于成型胚,這些成型胚稍后會(huì)根據(jù)OEMs要求加工成環(huán),接著被斜面切割用于現(xiàn)場(chǎng)使用。然而,一旦經(jīng)過(guò)斜面切割后,其彈進(jìn)(重疊)或彈出(形成一個(gè)間隙)取決于是成型胚中的哪個(gè)部分被切成環(huán)。據(jù)稱,使用LSB材料可獲得低回彈并符合OEMs要求的物理性能。Techmer ES公司表示,之前的產(chǎn)品要么只解決了回彈性,要么只滿足了物理性能要求。
在展會(huì)中,Techmer ES公司還首次展出了一條新的材料產(chǎn)品線,用于添加劑制造和3D打印。該公司表示,此生產(chǎn)線能為很多工藝提供材料,包括FDM、SLS和大型部件打印。
8150是Elastocon TPE技術(shù)公司展出的5種新型TPE牌號(hào)之一,它是一種黑色、邵氏硬度為48A的產(chǎn)品,具有橡膠狀特性,提供了一種用于消費(fèi)品和工業(yè)應(yīng)用的消光表面處理
Elastocon TPE技術(shù)公司重點(diǎn)推出了5種新的TPE,其中的4種屬于該公司Elastocon 8000系列多用途TPE,它們可以重疊注塑、擠出、吹塑或配混。其中,8150是一款黑色、邵氏硬度為48A的TPE,具有橡膠狀性能,能提供消光的表面處理和良好的紫外線穩(wěn)定性,此材料已經(jīng)通過(guò)了汽車內(nèi)飾的FMVSS302易燃性要求;8088N是一款黑色、邵氏硬度88A,用于汽車應(yīng)用的材料;8078B是一款黑色、邵氏硬度為82A,能提供橡膠狀性能和紫外線穩(wěn)定性的材料;8088BL是一款著色的88A品級(jí),符合美國(guó)FDA和阻燃性要求,擁有紫外線穩(wěn)定性、高抗沖擊性和降低的摩擦系數(shù),適用于汽車內(nèi)飾。
同時(shí)得到重點(diǎn)展示的還有Elastocon TPE技術(shù)公司擁有超強(qiáng)韌性且超透明的熱塑性彈性體CLR系列。這些無(wú)油、無(wú)味的材料有65A和75A兩種硬度,符合FDA要求,可以注塑、擠出和重疊注塑于PP等材料上,非常適合于醫(yī)療和玩具應(yīng)用。
Lubrizol工程聚合物公司針對(duì)電子、工業(yè)、醫(yī)療和體育/娛樂(lè)行業(yè)中的應(yīng)用,重點(diǎn)展示了其在開創(chuàng)性脂肪族TPU、生物基TPU和膠粘劑TPU解決方案上取得的進(jìn)展。
Teknor Apex針對(duì)彩色的、觸摸友好的個(gè)人電子設(shè)備如健身追蹤器、智能手表等推出了一系列新的TPE,以及用于汽車窗口封裝和氣候密封的Sarlink ME-2600苯乙烯嵌段共聚物。據(jù)稱,Sarlink ME-2600苯乙烯嵌段共聚物擁有比Sarlink TPVs高50%的流動(dòng)性。
Mould Plus International公司推出了其改進(jìn)的新牌號(hào)Ultra Purge 5150。這是一種高密度聚乙烯(HDPE)基混合清機(jī)料,不含玻璃纖維。據(jù)稱,這款新牌號(hào)是該公司Ultra Purge 5050的發(fā)展,能使清機(jī)更快、更人性化,且通過(guò)了熱流道安全和食品接觸認(rèn)證,能用于所有加工熱塑性塑料的機(jī)器。
這款產(chǎn)品采用了新的Ultra-X專有技術(shù),當(dāng)與Ultra Purge活性配方混合時(shí),能形成一種非常有效的清機(jī)劑,深入溶解顏色和積碳。據(jù)Mould Plus International公司介紹,Ultra-X可使聚合物流態(tài)化,從而使Ultra Purge牌號(hào)可以流過(guò)非常小的澆口(低至0.2 mm),并在不損壞螺桿、機(jī)筒或熱流道的條件下,提升擦洗功能。經(jīng)證明,通過(guò)此技術(shù),Ultra Purge的清機(jī)效率提升了30%。未來(lái),該技術(shù)還將被用于Ultra Purge的其他品級(jí)。
RGL銷售公司展示了其專有的Clean Plast清機(jī)料。這種化學(xué)清洗劑以顆粒形式提供,由于不含有任何有害的磨料,因此能在熱流道、閥式澆口和敏感模具上安全使用。據(jù)RGL銷售公司介紹,此產(chǎn)品的成分很簡(jiǎn)單,是將一種化學(xué)清洗劑混合在一種載體樹脂中,就能有效分解污染,并通過(guò)載體樹脂將其帶出機(jī)筒、模具或工裝。
Clean Plast配方現(xiàn)在能用于幾乎所有類型的塑料加工和工裝中,包括PET瓶胚和精密模具。對(duì)于難度特別高的應(yīng)用,有訂制配方和現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)可提供。
REPI公司現(xiàn)在北美提供其高性能液體添加劑和著色劑等。圖中所示為采用專用于PET片材的牌號(hào)生產(chǎn)的產(chǎn)品
意大利的REPI公司展示了其最新的液體著色劑和添加劑,及其專有的加料和計(jì)量設(shè)備。此外,該公司的U2011加料裝置和光譜儀(Light Meter)也得到了展出,并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)演示。
西班牙的Tolsa集團(tuán)重點(diǎn)介紹了其Adins系列無(wú)鹵阻燃保溫增效劑,此產(chǎn)品能以粉末或濃縮物的形式提供。這些添加劑基于一種使用天然硅酸鹽的新技術(shù)制備而成,具有改進(jìn)的加工性能,成本也得以降低。這些產(chǎn)品擁有非常高的表面積和特殊的形態(tài),性能可以針對(duì)電線、電纜和電子元件而進(jìn)行訂制。據(jù)報(bào)道,采用海泡石(一種復(fù)雜的硅酸鎂)作為載體,可以減少活性阻燃劑的用量,從而降低整體成本 。
Tolsa集團(tuán)能為市場(chǎng)提供一系列阻燃增效劑,包括Adins Clay 20、Clay 80以及Adins阻燃系列添加劑。這些產(chǎn)品能與塑料中大多數(shù)的阻燃劑進(jìn)行協(xié)同作用,在燃燒過(guò)程中促進(jìn)炭層的形成,保護(hù)聚合物免遭進(jìn)一步的火焰蔓延。同時(shí),煙和放熱也顯著減少。值得一提的是,Adins Clay系列能提高擠塑聚苯乙烯泡沫(XPS)的熱性能和隔火性能,降低泡孔尺寸并增加泡孔密度。據(jù)報(bào)道,此添加劑可以替代XPS泡沫中的HBCD。
Jaffe在 Griliches研究的基礎(chǔ)上⑥,基于Cobb-Doulas生產(chǎn)函數(shù),將研發(fā)勞動(dòng)力變量引入到模型中,形成以下知識(shí)生產(chǎn)函數(shù):
Orion工程炭公司展示了5種新的專業(yè)炭黑,用于壓力管道、電線電纜和導(dǎo)電產(chǎn)品:
1.Arosperse 5-183A是一種軟珠爐黑,用于中壓電纜的半導(dǎo)電屏蔽絕緣。此產(chǎn)品含有低硫雜質(zhì)和低篩余物,是一款非常清潔和易分散的牌號(hào)。其他應(yīng)用包括飲用水管道和電子封裝。
2.Printex zeta A專為配氣配水中所用的壓力管道而設(shè)計(jì)。據(jù)稱,其高化學(xué)純度和物理清潔性最大限度地減少了味道和氣味的影響。另外,其低復(fù)合水分吸收、極佳的微觀分散和防紫外線性能保證了管道的平滑無(wú)缺陷。
西班牙Tolsa集團(tuán)現(xiàn)在北美提供一組基于使用天然硅酸鹽突破性技術(shù)的阻燃劑和增效劑組合
3.XPB 552是一款擁有中等比表面積的產(chǎn)品,能賦予聚合物符合汽車車體部件所需靜電涂層導(dǎo)電性要求的導(dǎo)電和抗靜電性能,也對(duì)防靜電電子包裝有用。
4.XPB 538具有極高的比表面積和很高的結(jié)構(gòu)水平以及清潔度。在工程塑料、電線電纜和鋰離子電池等應(yīng)用中,此產(chǎn)品與一般的導(dǎo)電炭黑相比,能在更低的用量下獲得更高的導(dǎo)電性。
5.用于高壓電纜的Printex HV具有很高的清潔度和分散性,據(jù)稱,它能賦予半導(dǎo)電復(fù)合物優(yōu)良的表面平滑性和高導(dǎo)電性。
美國(guó)Struktol公司展出了其為再生/回收塑料和含有回收成分的塑料復(fù)合物而開發(fā)的過(guò)程添加劑。這些添加劑可用于從聚烯烴到工程塑料的各種樹脂。對(duì)于工程樹脂而言,該公司的兩款新產(chǎn)品混合一種增容劑和一些潤(rùn)滑劑能改善摻入礦物和/或玻璃填料后的樹脂流動(dòng)性,對(duì)脫模也有助益,從而滿足了更高的表面質(zhì)量和物理性能要求。
這其中,Struktol TR 229適用于PC、PC/ABS、PA 6和PA 66,以及FDA批準(zhǔn)的應(yīng)用中。Struktol R 219是針對(duì)PA6和PA66開發(fā)的產(chǎn)品,但也被證明在回收PET和PBT中頗有成效。
對(duì)于再生PP,Struktol公司新增了3款產(chǎn)品——RP 11是一款獨(dú)特的潤(rùn)滑劑組合,在用量低至0.2%時(shí),能實(shí)現(xiàn)降黏和脫模的理想效果,以獲得更好的熔體流動(dòng),并為更多地使用再生/回收成分創(chuàng)造了條件;RP 06提供了類似的黏度改性和脫模,并結(jié)合了汽車應(yīng)用所需的低氣味和低揮發(fā)性;在再生復(fù)合物和含有高水平PE污染物的樹脂中,RP 37能提供卓越的黏度改性和潤(rùn)滑。
另外,Struktol公司還重點(diǎn)展示了RP 17混合潤(rùn)滑劑/氣味中和面具。該產(chǎn)品最初是為木填充塑料復(fù)合物而設(shè)計(jì),現(xiàn)已被改性用在需要潤(rùn)滑、脫模和減少氣味等多功能的其他各種塑料中。此產(chǎn)品可用于回收以及可能需要中性氣味的汽車內(nèi)飾應(yīng)用中。
Vertellus Specialities公司首次亮相于NPE展會(huì),并展示了其ZeMac共聚物系列(乙烯和馬來(lái)酸酐1∶1的交替共聚物)中的最新產(chǎn)品。該系列共聚物證明是優(yōu)秀的相容劑,主要用于諸如玻璃纖維浸潤(rùn)、復(fù)合薄膜、微膠囊、色料分散、熱熔膠、熱封包裝和塑料配混等應(yīng)用中。ZeMac E60P粉和Extent母料對(duì)于PA、PBT和其他工程塑料而言是非常有效的擴(kuò)鏈劑,并能提高聚合物的相對(duì)黏度、強(qiáng)度、剛度、伸長(zhǎng)率、韌性(特別是在低溫下)和熱變形溫度。
Vertellus Specialities公司的其他新產(chǎn)品還包括用于聚氯乙烯、生物聚合物和聚酯型熱塑性彈性體的生物基增塑劑產(chǎn)品線。
Stoner公司展出了用于滾塑成型的TraSys脫模劑。據(jù)報(bào)道,繼從杜邦收購(gòu)TraSys產(chǎn)品線以補(bǔ)充其Releasomer和Stoner品牌后,Stoner公司已成為世界上最大的滾塑脫模劑供應(yīng)商之一。TraSys產(chǎn)品在價(jià)格方面具有競(jìng)爭(zhēng)力,且是水基的產(chǎn)品。
iD添加劑公司也展示了其脫模劑產(chǎn)品線,其突出特點(diǎn)是新的空氣霧化噴霧器。該產(chǎn)品研發(fā)的目的是消除對(duì)氣霧罐的需要。這些裝置具有和氣霧罐相同的直徑,可均勻噴涂脫模劑,沒(méi)有CFC或其他危險(xiǎn)的推進(jìn)劑,且可以重新充裝。該公司的空氣霧化噴霧器產(chǎn)品線現(xiàn)在包括3種脫模劑產(chǎn)品,都滿足采用ABS、縮醛、丙烯酸、PA、PC、聚酯、PE、PP和PS制造的食品和醫(yī)療產(chǎn)品所涉及的FDA要求。據(jù)稱,每次噴涂,它們可提供更多的脫模,沒(méi)有模具積聚。
Vertellus Specialties公司最新的ZeMac乙烯馬來(lái)酸酐共聚物能作為工程樹脂如PBT和PA的擴(kuò)鏈劑
Jungbunzlauer展出了其Citrofol酯系列。這是一系列與PVC、PU、丙烯酸酯、PUR和生物聚合物(如纖維素、PLA和PHA)相容的生物基增塑劑。其中,Citrofol Bll是相對(duì)更新的一個(gè)牌號(hào),它是一種可完全降解的檸檬酸酯,適合標(biāo)準(zhǔn)塑料和生物基塑料,特別適用于防止土壤侵蝕的地膜或薄膜,且通過(guò)了美國(guó)ASTM D6400和歐洲D(zhuǎn)IN EN 13432堆肥標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證。
Sekisui塑料公司展示了其Piocelan可模塑泡沫珠樹脂的新牌號(hào)。它們是苯乙烯和烯烴的聚合物。該公司采用一種專有技術(shù),將聚烯烴的特點(diǎn)加到泡沫中,極大地提高了EPS(可發(fā)性聚苯乙烯)的耐沖擊性、耐化學(xué)性和抗磨損性。這款可模塑泡沫珠樹脂可以使用常規(guī)的EPS設(shè)備進(jìn)行成型,能用于汽車零部件中以吸收能量并減重,可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度、耐熱性和阻燃性的提升。另外還可作為運(yùn)送汽車零部件、IT設(shè)備和家用電子產(chǎn)品的包裝材料。
此外,Sekisui公司還介紹了幾種正在開發(fā)的產(chǎn)品,包括具有優(yōu)良耐高低溫性且能成型為復(fù)雜形狀的尼龍泡沫;具有很低的壓縮永久變形性和高彈性的彈性體珠粒泡沫;能作為碳纖維復(fù)合材料芯材且易成型或加工成復(fù)雜形狀的耐熱丙烯酸和聚酯泡沫。
埃克森美孚化學(xué)公司重點(diǎn)展示了專為高性能流延薄膜設(shè)計(jì)的Exceed mPE樹脂,其在性能上有很多優(yōu)勢(shì),如在高拉伸比下保留粘結(jié),還有加工上的優(yōu)點(diǎn),包括高輸出和卷料穩(wěn)定性。
CTC塑料公司展示了其訂制復(fù)合物產(chǎn)品線中的最新產(chǎn)品,它們是基于再生PP、HIPS和汽車認(rèn)證的聚丙烯共聚物。