未来工程塑料的发展趋势

未来工程塑料的发展趋势
绿色/无铅制程--环境要求(八大重金属、非卤素耐燃剂) 工业界正在推广所谓的无铅制程，也称为”绿色(Green)”，电子产品正积极执行；时间回溯到1990年代美国开始进行制定，日本因为
市场的冲击也积极的制定。

欧洲共同体(EC)预计在2006年的元月份开
始执行，因此对于半导体封装必须改变。

在制定绿色制程，有两个重要的课题，对于产品及回收组件与零组件是否确切达到要求。

(一)首先铅(Pb)必须由封装材、主机板与锡球移
除，对于芯片组的焊锡材质也需要吻合无铅要求。

(二)对于组成部分的
原料与材质其阻燃剂需排除 PBB和PBDE以及它们的衍生物。

至于对于
卤素阻燃剂的协同剂—三氧化二锑(Sb2O3)并未特别要求。

以上物质最大的容许量尚未完全了解。

目前有市场上以日本Sony 公司的要求最严苛。

它对于塑料原料的要求为:不可含以下物质:镉和镉
化物、PBB类和PBDE、氯化石爉、多氯联苯(PCB)类、多氯化萘类、有
机锡化物(三丁基锡或三苯基锡类)、石棉、含氮化合物。

针对重金属的检测，国内通常委托SGS(台湾检验科技股份有限公司)检测，检测的项目有:
EN 71 part 3:1994—重金属(见上表)
EN1122:2001—镉含量(强制分离)
那么如果执行绿色制成对于塑料的要求为何? 最大的问题有两个:
1. 原先电子产业的封装回焊的锡膏是63Sn-Pb(熔点183℃)，为了
吻合绿色制程，必须将铅剔除。

目前所发展的Sn-Ag(熔点221℃)、
Sn-Ag-Cu(熔点216℃)、Sn-Ag-Bi(熔点216℃)必须以250℃～260℃
的制程温度，因此塑料材料必须选用热变形温度超过270℃以上的
材质，方能生产使用。

2. 由于目前电子产品常要求必须以阻燃级的塑料材料生产，而市场上
用量最大、阻燃效果最好、成本最低的是卤素阻燃剂(以溴系与氯系
为主)，但是绿色制程要求不含卤素阻燃级，对于塑料材料的选用造
成瓶颈。

奈米复合材料
奈米(nanometer, nm)是一种长度单位，指的是10-9m。

因为在奈米尺寸之下，因为材料的体积变小、总表面积非常大，使的材料的特性发
生了非常大的变化。

奈米塑料复合材是复合材料中分散相尺寸中有一维
尺寸是在100nm以下。

自从日本丰田公司开发出尼龙6/黏土(clay)奈
米复合材料，全世界的工程塑料厂家无不积极投入研发，以下是整理出
一些目前奈米塑料材料研发的方向。

合胶(Alloy)
由于各种塑料材料各有其特殊的性质，因此为了因应各种不同的需求，高分子研究人员利用混合(blend)与混炼(compound)的方法将二种
或二种以上塑料合在一起形成合胶(Alloy)。

以下将目前市面上最常使
关于合胶的发展在近十年发展的非常迅速，以上谨就最常见的材料做一简单的说明。

生医材料
近年来生医方面的发展突飞猛进，高分子的研究人员无不将试者将各种塑料应用于生医材料方面，最常用于医疗用的塑料: PU、硅胶、
氟塑料(PTFE)、压克力(PMMA)、尼龙(PA)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)
等塑料材料。

以下简单说明在各生医应用领域中所使用的塑料材料。

●纤维包膜—硅胶、压克力(PMMA)、聚砜、聚氨酯(PU)
●人工骨—UHMWPE、PA、 PMMA、PU、PTFE
●人工脏器、人造皮肤、人工肌腱、人工指关节、人工心肺管薄
膜、人工肾脏导管…等—硅胶、PU
●牙科—PMMA、PA、硅胶。