工程塑料应用市场8热点
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工程塑料应用市场8热点
刊登日期:01/10/2013 《CPRJ 中国塑料橡胶》- 2013年10月号
文章来源:CPRJ 中国塑料橡胶执行编辑段庆生
工程塑料可以说是塑料中最具应用创意与技术发展潜力的一类材料。一方面,工程塑料在汽车、医疗、电子电器、航空航天等领域,越来越多地被用于替代传统材料,另一方面,基于节能、环保、安全、可持续等社会化大需求,工程塑料以其优异的性能与功能设计性而成为推动可持续发展的关键材料。本文综合近年来全球工程塑料领先企业主推的新材料与新应用案例,概括出近期工程塑料应用市场与技术开发的8大热点。
热点1:发动机小型化推高耐温材料研发热
汽车发动机小型化的趋势,使得发动机周边材料对耐温性的要求更高,因而推动了高耐温工程塑料的研发热潮。
朗盛公司将在K 2013上推出两种Durethan聚酰胺系列的热稳定体系,即XTS1和XTS2(Xtreme Temperature Stabilization,极端高温稳定性)。其主要特点是将这些高性能热塑性塑料的连续使用温度提高60℃以上。
首款XTS1材料牌号是聚酰胺6 Durethan BKV 30 XTS1,其长期工作温度高达200℃。该材料在发动机室中的可能应用场合包括导风管、进气管,以及承受高热应力的其他车身附件。
XTS2系列产品的长期工作温度甚至高达230℃。XTS2系列的材料牌号处于高级开发阶段。它们设计用于处于超常温度的发动机室高技术应用场合,用于替代高成本的热稳定特种热塑性塑料,如全芳香和半芳香聚酰胺和聚苯硫醚等,同时两种系列均具有优异的加工性能。
苏威特种聚合物美国有限公司,拓展了Amodel聚肽酰胺树脂(PPA)产品系列,用于汽车发动机部件。这种新型耐高温(HH)级Amodel PPA可以延长高温环境的部件使用寿命,如中冷器气室壳体、谐振器、空气增压管,废气再循环系统组件等。新型耐高温材料具有优异的耐化学性能,并且结晶速度快。与其它PPA材料和PPS材料相比,可以节省10%的加工时间。
热点2:可持续认知提高推生物基、高性能回收再用热
工程塑料的可持续发展涵盖的意义非常丰富,其中生物基材料、高性能回收再用可谓近年来最受关注的几个方面。
为满足市场对高性能耐用生物基工程塑料的不断需求,帝斯曼专门研发了EcoPaXX系列产品。近期,帝斯曼的三款EcoPaXX产品获选美国农业部认证生物基产品(Certified
Biobased Product),表明其生物基含量达到认证标准(约70%)。生物基聚酰胺EcoPaXXPA410的生物基成分源于蓖麻油,其产于非粮食产区的热带地区,并且蓖麻子生长期间吸收的二氧化碳可将化学聚合物生产过程中释放的二氧化碳完全抵消。
沃尔沃卡车首度在北美重型卡车中使用了含消费后回收(PCR)成分的循环再生材料。含有塑料瓶升级回收成分的SABIC Valox iQ聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)树脂,被用来制造沃尔沃2012年款VN重型卡车车身平台的全部7个模型的侧面导流系统的支架。Valox iQ树脂不仅能帮助沃尔沃在恶劣行车条件下发挥最佳性能,而且还有助其提高车辆环保性。
Frianyl A63 RV0是Nilit屹立工程塑料推出的一款可用于接线端子、电子连接器、电器壳体的无卤无红磷无填充的改性PA66工程塑料。它有着卓越的阻燃性能、优良的电性能、均衡的力学性能、长期的耐热性、优秀的着色性和优异的成型加工性能。尤其是优秀的着色性和0.38mm的薄壁加工性能使其可满足当前电子电器部件颜色多样性和产品小型化、微型化的应用要求。在经济性方面,Frianyl A63 RV0有着突出的表现,一次水口料重量比例可允许使用达50%,产品的阻燃性、长期耐热性、电性能的损失是在UL卡允许保证的范围之内。
热点3:设计加工更灵活推动热塑性替代热固性塑料热
塑料替代金属,尤其是工程塑料替代金属确实是塑料应用非常重要的市场。最近几年,热塑性塑料替代热固性塑料也成为市场发展的一个全新热点。
杜邦公司对电子电器市场的承诺体现于其广泛的无卤产品线,这些产品可以满足健康、安全以及可持续发展的需求。作为可持续性发展的一部分,杜邦也开发可代替热固性塑料的新型树脂产品并开发生物基材料以降低CO2排放和对石化资源的依赖。
杜邦推出一种具有优异热老化性能的无卤阻燃PA66。新的Zytel FR品级将阻燃尼龙基聚合物与稳定剂采用专利技术相结合,改进熔体稳定性、流动性、表面质量,并减少成型不良。新品级为25%玻纤增强,可应用于典型的绝缘元件如断路器、接触器、变压器以及电机等。
帝斯曼可提供完整热固性塑料的替代材料解决方案。Stanyl和Stanyl CR两种热塑性材料在元件加工成型过程中展示出优异的流动性,可很好地满足塑壳断路器的微型化趋势。Stanyl ForTii LDS材料则能避免传统设计中常遇到的路线布线与结构设计的冲突,实现布线自由化,加之机械性能和加工性能各方面的完美平衡,为低压电器的创新设计提供了创造性机会。
与聚酯团状模塑料(BMC)等热固材料相比,以工程塑料生产断路器更具成本效益。例如,生产周期至少比BMC材料缩短40%,有效减少材料浪费,更易于回收利用,并且适用于更多创新产品设计,如薄壁化或在设备中集成更多附加功能。由于热塑性材料的韧性优于热固性材料,由其制成的设备外壳也更加坚固。
热点4:高外观需求催发高表面质量产品开发热
对塑料原料而言,如果经注射或挤出加工的制品可以直接具有高质量的表面,甚至可实现特殊产品所需的高光表面或功能表面,不但可以减少客户所需的后续加工或表面处理过程,还可以在改善环境效益的同时,提升产品的市场竞争力。很多时候也可以显著降低用户制造成本。
巴斯夫针对家具工业需求推出聚酰胺产品Ultramid SI品级(SI: surface improved 表面改进)。推出的四个品级在保持聚酰胺优异的机械性能和化学性能外,还具有优异的表面质量,特殊情况下甚至可以加入阻燃剂。第一个采用Ultramid SI 系列的产品为MOVYis3办公转椅,由巴斯夫和家具制造商Interstuhl合作开发。
为满足消费者对时尚靓丽家电产品的需求,锦湖日丽开发了塑可丽免喷涂特殊颜色效果树脂。这种特殊颜色效果树脂,具有成品率高,减少工时,低成本,制件可回收利用等优点。塑可丽树脂可很好地解决制品熔接痕和流痕的问题,实现真正的免喷涂。锦湖日丽塑可丽免喷涂特殊颜色树脂包括闪烁、闪烁半透和闪烁珠光等系列颜色效果,材料涵盖ABS、PC/ABS和PMMA/ABS。其良好的加工性能,可以在LCD、空调、冰箱、洗衣机及各种小家电中广泛应用。
热点5:多功能需求推新组合结构与技术热
如何在保证使用功能性的同时实现更佳的轻量化,是塑料能够带给不同工业领域的重要优势之一。复合制件、碳纤维增强等都成为工程塑料应用的重要热点。
巴斯夫为其工程塑料产品增加了一个全新的方法Ultracom。这是一种由三个元素组成的组合技术。三个组合件分别为:连续玻纤增强的半成品、采用重叠模塑的配混层以及完整的工程支持。这一新方法的核心创新在于基于织物或单向袋层压材料采用Ultramid PA或 Ultradur PBT完全浸渍成型。在K 2013,巴斯夫将展出首个商业化的Ultracom 产品。
塞拉尼斯公司下的工程聚合物部门泰科纳将再一次获得著名的 JEC创新奖,获奖的是泰科纳开发的首个热塑性复合材料水平尾翼,并用于一种直升机的生产,所使用的材料为Fortron PPS复合预浸料。
AgustaWestland AW169直升机的新尾翼获奖是因为其轻量化结构所带来的节能效果:与传统复合材料制造的产品比较减重15%,这种创新的复合材料实现了一种可以节约燃料的结构,并进而可以获得更大的效益和更小的排放。作为其首个产品,尾翼具有一个采用热塑性复合材料的单一抗扭箱。这一核心元件由压力成型固化的四款预成型件组成。
热点6:满足食品接触与医疗安全的新材料
满足医疗器械及食品接触相关产品的安全性,一直是工程塑料重点拓展的热点市场之一。