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塑料物料發(fā)展新趨勢(shì)

2025China.cn   2007年03月11日
       2003年度NPE展出的新材料主要以汽車、機(jī)械以及產(chǎn)品包裝為目標(biāo)市場(chǎng)。這些新材料以工程熱塑料為主,同時(shí)包括一些新型的TPE和聚丙稀材料。
        
        制造加工業(yè)總是在尋找可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)物料的新型材料,在本屆NPE中,商家發(fā)現(xiàn)了大量適用于汽車、日用消費(fèi)品和包裝市場(chǎng)的新材料,其中以汽車制造產(chǎn)業(yè)為主。本屆展覽的另一個(gè)特點(diǎn)是工程熱塑料產(chǎn)品的數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過日用樹脂。商家一直對(duì)車身面板材料的更新?lián)Q代懷有濃厚的興趣,在本屆展覽中由杜邦和拜爾公司展出的新型熱塑性塑料可以替代鋼板或者熱固性樹脂材料,因而有希望成為新型的車身面板材料。新型熱塑料具有多種優(yōu)良的結(jié)構(gòu)特性,例如表面修飾品質(zhì)為A級(jí),在線噴漆時(shí)的耐熱性能好,在高達(dá)205攝氏度下進(jìn)行電子涂層時(shí)仍具有很高的抗腐蝕性能等特點(diǎn)。
        

        通用塑料(GE)開發(fā)了一項(xiàng)新技術(shù),即采用具有抗候性的Lexan SLX膜(以前稱之為Sollx膜)作為外部面板的鑲飾或修飾插件。另一項(xiàng)可以替代金屬的材料是由BASF公司提供的,這是一種尼龍復(fù)合材料,可用于制造汽車座位的框架。預(yù)計(jì)每年僅在北美市場(chǎng)就有一億六千萬磅的需求量。
        
        在包裝技術(shù)上,Basell North America公司開發(fā)了一系列用于CD/DVD的注塑成型的PP金屬茂合物,以及一些用于吹塑制品表面的PET、PC、EVOH材料,其中PET的開發(fā)主要為了提高在熱定型容器中的性能。另外,新型的TPE材料更加柔軟,透明性更高,而且在觸感和支持強(qiáng)度上也有所改進(jìn)。
        
        車身面板
        
        杜邦公司展示了用途更為廣泛的強(qiáng)化PET材料。Rynite PET 的傳統(tǒng)強(qiáng)化工藝是添加10%到55%的玻璃纖維,但是此工藝降低了汽車外部件、彩塑附件和電子儀表板的表面性能,而且耐熱性差的缺點(diǎn)使其難以應(yīng)用于車身外部面板的在線電子涂層。
        
        針對(duì)傳統(tǒng)PET材料的缺陷,杜邦公司開發(fā)了Shine-E Rynite PET,它具有超光澤度,A級(jí)表面性能,電子涂層時(shí)可承受205℃的高溫。PET家族的這一新成員不再使用玻璃纖維,而是采用聚合物修飾結(jié)構(gòu),即引入耐熱性能更好的修飾基團(tuán)和已申請(qǐng)專利的強(qiáng)化添加劑。據(jù)報(bào)道,這種PET復(fù)合材料可以替代鋼材和熱固樹酯SMC,用于汽車擋泥板和其他外部件的制備。可在線噴涂的Shine-E Rynite 8001,彎曲系數(shù)為500000psi,延長度為35%,且吸濕性低。據(jù)稱,與尼龍/PPO復(fù)合材料例如GE公司的Noryl GTX 相比,新材料在沖擊實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出更好的硬度和延展性。
        
        對(duì)于非涂漆零件,新型的Shine-E Rynite 8000具有超光澤度,并以優(yōu)越的色彩穩(wěn)定性和640000psi的彎曲系數(shù)傲居同類產(chǎn)品。這種材料主要用在耐熱要求高的零件上,例如烘箱門把手,烤箱零件,發(fā)動(dòng)機(jī)罩,汽車覆蓋物和排氣裝置附近的面板等。
        
        本屆NPE上,杜邦還發(fā)布了可電鍍、可噴涂的Delrin 聚甲醛和高溫Zytel HTN尼龍材料。Delrin涂層方案是集可電鍍可噴涂的復(fù)合材料,可激活零件表面的蝕刻技術(shù),和相應(yīng)的涂料于一體。其目的是為了取代光澤金屬或電鍍ABS等材料,應(yīng)用在門窗設(shè)備、滑雪靴的鞋幫和帶扣、揚(yáng)聲器格柵,以及鉛制品當(dāng)中。采用單片式電鍍聚甲醛制造香水瓶帽比雙片式電鍍ABS更加經(jīng)濟(jì)。
        
        杜邦公司的可電鍍高溫尼龍具有硬度高、強(qiáng)度大和耐熱性能好等優(yōu)點(diǎn),因而可以作為ABS鍍層的替代物,主要用于器具的把手和裝飾,汽車底蓬和車輪覆蓋物等部件上。
        
        預(yù)測(cè)表明,可電子涂層的熱塑料外部車身面板的市場(chǎng)需求將增長350%,針對(duì)這一情況,Bayer公司開發(fā)了一種ABS/nylon 6,被成為Triax DP3155。據(jù)稱,這種材料比PPO/nylon硬度更大,且具有相同的熱延展系數(shù)。拜爾公司還開發(fā)了上述合金材料的導(dǎo)電型號(hào)TP3161,使用這種材料制備的擋泥板和車體后方側(cè)面的面板,在線噴漆前可以省去導(dǎo)電預(yù)處理步驟。
        
        GE公司的Lexan SLX最初只是某些耐候性汽車和機(jī)械產(chǎn)品注塑成型時(shí)的副產(chǎn)品,現(xiàn)在已發(fā)展成一流的新型材料Lexan SLX 2431,其透光率達(dá)83%,薄霧率1%,光潔度也比標(biāo)準(zhǔn)UV穩(wěn)定的PC高出很多。它可以取代丙烯酸或其他材料用于輕質(zhì)遮蓋物,折射透鏡,鏡頭等物品上。另外,GE公司展出的攙雜低成本導(dǎo)電碳黑的Noryl GTX PPO/nylons材料,能夠方便地進(jìn)行在線靜電涂層,可以用于側(cè)鏡支架等。
        

        工程熱塑性塑料數(shù)目眾多
        
        最近剛剛被BASF收購的Honeywell塑料工業(yè)部,拓展了BASF的尼龍6和尼龍66系列復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域,使其可以用于制造日用消費(fèi)品和電子商品。例如改進(jìn)后的Capron SE玻璃纖維強(qiáng)化尼龍6系列材料專門用于生產(chǎn)表面性能要求高的部件,它可以進(jìn)行氣體輔助成型,而且不會(huì)出現(xiàn)填充速度慢等問題。據(jù)稱,Capron SE可為許多部件提供富樹脂表面,例如汽車門把手,門斜面,鏡架,方向盤,車頂行李架等。
        
        BASF公司的汽車內(nèi)部裝飾部門非常重視強(qiáng)化尼龍?jiān)谄囎伟迳系膽?yīng)用,將其作為重點(diǎn)開發(fā)的項(xiàng)目。目前汽車座椅普遍由鋼質(zhì)彈簧,連接材料,和其他組件構(gòu)成,不僅重量大,成本高,組裝也很復(fù)雜。BASF的 Capron TG7F(由Honeywell生產(chǎn))是一種含34%玻璃纖維的復(fù)合材料,在較寬的溫度范圍內(nèi)都能保持一定的硬度和強(qiáng)度。它抗刮擦能力強(qiáng),并具有較鋼質(zhì)更好的恢復(fù)性能。TG7F目前已用在通用汽車公司2003年生產(chǎn)的SUV汽車的三排座椅上。在這項(xiàng)應(yīng)用中,新的尼龍材料將十幾個(gè)甚至更多的零部件固定在一起,一片式成型,總體重量減輕50%,同時(shí)將按扣裝置,自鎖裝置一體化,使多項(xiàng)附件整齊簡(jiǎn)捷。
        
        Ems-Grivory公司在采用SEB或PP基的TPE進(jìn)行包覆成型時(shí),引入了兩種玻璃強(qiáng)化尼龍6材料,一種是含25%玻璃纖維的Grilon BG-25 HM,彎曲系數(shù)100000psi,另一種稱為BG-40 HM,含40%玻璃纖維,彎曲系數(shù)140000psi。這家公司同時(shí)還利用玻璃和礦物質(zhì)的復(fù)合材料代替單純的玻璃或礦物質(zhì),作為尼龍強(qiáng)化添加劑,開發(fā)出耐高溫的尼龍系列。含40%和65%強(qiáng)化添加劑的Grivory HT系列材料能夠減少扭曲變形,改進(jìn)表面性能,表現(xiàn)出更好的各向同性熱膨脹性能。據(jù)稱,Ems-Grivory的新型尼龍6和66系列用于鏡子和其他器具支架上,具有高焊縫線強(qiáng)度和優(yōu)質(zhì)的表面性能。
        
        日本的Asahi Kasei (AK)公司是世界上第二大改性PPE供應(yīng)商(僅次于GE),他們開發(fā)出新型的Xyron系列材料,重量更小,成本更低,抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng),因而可應(yīng)用在汽車電池上。同時(shí),AK公司還推出了一系列PPE和PPS材料,可用于汽車底盤組件,唱片機(jī)機(jī)架,和辦公機(jī)器部件。這些材料被認(rèn)為具有很好的可塑性和抗扭曲性。AK公司已經(jīng)開發(fā)出乙縮醛材料的低摩擦系列產(chǎn)品和抗靜電系列產(chǎn)品,前者可用于制備電訊設(shè)備,后者可用于制備燃料泵部件。AK公司的一系列新型乙縮醛共聚物材料可以用于改進(jìn)傳真機(jī)、打印機(jī)和CD/DVD機(jī)傳動(dòng)裝置的機(jī)械性能。本屆展覽中AK公司還介紹了Leona nylon 66高流速系列產(chǎn)品-Tenac 90G,它具有很高的硬度,而且可以在194華氏度的低溫下進(jìn)行加工。33%, 55%, 60%的玻璃纖維強(qiáng)化系列產(chǎn)品可以用在頂架,導(dǎo)風(fēng)板,門把手,汽車側(cè)鏡等部件。
        
        拜爾公司使用一種新穎的聚合單體替代彈性體加入到聚碳酸酯中,得到一種在較寬的溫度范圍內(nèi)具有更高的抗熱性能和抗沖擊強(qiáng)度的共聚物材料。共聚碳酸酯Makrolon DP1-1848的沖擊強(qiáng)度為50 kJ/m2,維卡軟化點(diǎn)156℃,且具很強(qiáng)的抗化學(xué)腐蝕性能和抗水熱性。可用于滑雪靴扣帶,滑雪撐桿,護(hù)目鏡,面罩,安全玻璃,以及燈具等。
        
        Asahi Kasei公司展示了一種由臺(tái)灣生產(chǎn)的聚碳酸酯,它是利用新型的熔聚工藝制造,這種工藝可以有效地降低樹脂中的有害殘留物。據(jù)稱這種PC還具有出色的光學(xué)性能。
        
        LNP Engineering Plastics公司展示了一種以GE公司的聚醚酰亞胺樹脂為基礎(chǔ)材料研制的新型熱導(dǎo)復(fù)合材料,稱為Konduit Ultem。
        
        在本屆展覽上Mitsui Chemicals公司介紹了一種極具發(fā)展前景的新材料-可熔融加工的無定形金(Aurum)聚酰亞胺晶體。這種新型超金材料的DHT溫度為400℃,超過標(biāo)準(zhǔn)金的240℃和PEEK的330℃。這種超金材料不經(jīng)任何后期處理即純凈,光滑,強(qiáng)度高。它可以取代金屬用在移動(dòng)部件和極端環(huán)境中。杜邦公司準(zhǔn)備將這種超金材料做成樹脂或棒狀形式后投入市場(chǎng)。
        

        包裝材料的最新進(jìn)展
        
        Basell公司新型的包裝材料Adstif PP是采用獨(dú)特的Spheripol工藝生產(chǎn),這種工藝可用在薄板擠出,熱成型,和鑄膜等生產(chǎn)步驟。(以前的Adstif系列產(chǎn)品是用Catalloy工藝生產(chǎn)的,用于混和樹脂注塑成性來制備汽車零件)新型的Adstif PP系列具有較廣泛的分子量分布,據(jù)稱,這使其制程范圍更寬,沖擊平衡加強(qiáng),硬度超過標(biāo)準(zhǔn)PP。Basell稱新型PP材料的透明度和硬度能夠與PS,PET,PVC等相比。例如均聚物Adstif X83-1,其透明度和沖擊強(qiáng)度都優(yōu)于PS,而且重量輕,可用于制造熟食柜臺(tái)和飲料杯等產(chǎn)品。
        
        Basell公司還展示了用于制備包裝材料的新型Metocene金屬茂合PP材料,據(jù)稱其透明度有所改進(jìn),可擠出級(jí)更低。例如X50182系列,適用于射出延伸吹氣成型工藝,在有味水,運(yùn)動(dòng)飲料,果汁的熱沖瓶的制造上可與PET和HDPE形成競(jìng)爭(zhēng)。 X70293系列 (40 MFR) 和X50109 (60 MFR) 可以通過注射成型制造醫(yī)用實(shí)驗(yàn)室器具,光碟,家用器具,杯子,以及容器等物品。
        
        新型的PET系列產(chǎn)品也在本屆展覽中亮相。用于包裝果汁,有味水,調(diào)料以及其他熱填充和巴氏滅菌的食品的熱固PET容器的需求量正以每年15%的速度增加,但是如果PET熱固瓶不易老化、掉色和破碎的話,增長速度會(huì)更快。而且為了保持熱填充食品的新鮮,PET瓶的抗UV性能也需進(jìn)一步提高。
        
        DAK Americas公司的熱固激光PET樹脂解決了這些問題。簡(jiǎn)單的說就是以更高的玻璃化溫度來防止PET瓶熱降解和變黃。同時(shí)通過控制它們的結(jié)晶度,可以增加透明度,提高硬度,使其更適合制備輕質(zhì)熱固包裝瓶。另外,改進(jìn)后PET樹脂加工速度更快,并可節(jié)省能源15%。
        
        韓國的SK Chemicals America公司正努力將它的Skygreen PETG產(chǎn)品在美國市場(chǎng)化。這家公司推出的S2008系列產(chǎn)品可用于制膜和吹塑,K20112系列產(chǎn)品可用于薄板擠出。據(jù)報(bào)道,SK是除了Eastman's Voridian Div公司外的唯一一家PETG的供應(yīng)商。SK Chemicals公司生產(chǎn)的Skypet BR,是一種PET共聚酯的改進(jìn)產(chǎn)品,可用于取代PC材料生產(chǎn)5加侖裝的水瓶。共聚化作用可以減緩瓶壁表面的結(jié)晶速度,保持水瓶的透明性,并提高其硬度。這家公司的另外一種新型PET材料稱為Skypet XL,它在熱延伸吹塑機(jī)的預(yù)處理爐中能夠承受更快的熱吸收強(qiáng)度,因而可以縮短生產(chǎn)時(shí)間。
        
        在阻隔性包裝材料方面,Sval Co.公司展出了EVOH樹脂的7類系列產(chǎn)品,這些產(chǎn)品在熱穩(wěn)定性上均有50%的提高,因而可能完全取代現(xiàn)有材料。7類產(chǎn)品中的F171, H171, 和G176分別含 32%, 38%, 48%的乙烯,極具發(fā)展前景的L171和E171(分別含乙烯28%和44%)將在近期推出。據(jù)稱這一系列產(chǎn)品提高了多層鑄件和吹膜之間的粘結(jié)強(qiáng)度。
        
        Honeywell公司生產(chǎn)尼龍材料的Honeywell Specialty Polymers(HSP)事業(yè)部是在Honeywell公司將其大部分尼龍產(chǎn)業(yè)出讓給BASF公司后成立的。HSP事業(yè)部主要行銷阻隔性尼龍材料和其他聚合物,并以Aegis為所有的產(chǎn)品命名。啤酒瓶是Aegis OX、HFX以及CSD高阻隔性尼龍的商業(yè)應(yīng)用之一,這些材料都是尼龍6、納米粘土阻隔膜和Honeywell公司專利除氧劑的復(fù)合物。 最近,HSP正積極改進(jìn)Aegis尼龍,使其可以阻隔烴化物的滲透,而后用于制備各種工業(yè)設(shè)備,特別是電力設(shè)備、割草機(jī)和小型游艇的燃料罐。
        

        TPE材料的新用途
        
        Kraton Polymers公司展示了兩種新型的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC),稱為Kraton A,它比傳統(tǒng)的SEB材料具有更高的硬度,且跟工程熱塑料的結(jié)合強(qiáng)度有所增加。相比之下,不同于傳統(tǒng)的SEB材料的兩種新穎的Kraton G SEB材料雖然其硬度比較低,但透明度和流動(dòng)性能都有改善。RP6924和RP6917系列產(chǎn)品可用于PP混和材料中制造透明管。一年前,Kraiburg TPE公司率先在美國生產(chǎn)SEB、SEP樹脂及其復(fù)合材料,并向北美的消費(fèi)者和汽車內(nèi)部件使用者大力宣傳這種觸感柔軟的TPE材料。最近它們又開發(fā)了更加柔軟,透明度更高的Thermolast K SEB材料。
        
        本屆展覽上,Kraiburg公司還展出了一種引起廣泛興趣的汽車內(nèi)部門板材料,它是以PP為基礎(chǔ),外面包覆特殊的SEB材料而制成的。這種SEB材料觸感柔軟,色彩穩(wěn)定,抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng),可與PP底層直接相連,無需另外的粘結(jié)層。Kraiburg公司汽車內(nèi)部門板材料不需要添加泡沫就已經(jīng)相當(dāng)?shù)娜彳?,因此它可以作?PP/TPO和ABS/PVC的替代材料。Kraiburg準(zhǔn)備在2006年將此新型材料商業(yè)化。
        
        GLS公司的產(chǎn)品向我們展示了合金TPE材料可更容易平衡各種使用性能。Versalloy 8000 TPV 合金(由DSM熱塑性彈性體開發(fā)而來)包括60和70 Shore A兩個(gè)品種(50A仍在開發(fā)中),據(jù)報(bào)道,其在復(fù)合工具和長流徑中具有很好的可塑性。
        
        據(jù)稱這種產(chǎn)品可以替代PVC和SBC材料,用于動(dòng)力設(shè)備,草坪、花園的路徑以及一些休閑工具的制備。
        
        GLS公司和BASF公司共同開發(fā)了據(jù)稱是最柔軟的TPU材料Versollan RU2203,它只有45 Shore A的硬度,跟普通TPU一樣具有橡膠的質(zhì)感,但是成型速度卻比普通TPU快20%。此材料主要用于車門把手,因?yàn)樗哂泻芎玫目褂托?,與工程樹脂的粘結(jié)效果好,而且外表光澤柔和。
        
        PDMA選擇陶氏作為第一個(gè)化工公司獲得杰出團(tuán)體革新獎(jiǎng)
        
        陶氏化學(xué)公司日前宣布其聚烯烴和彈性體業(yè)務(wù)集團(tuán)被產(chǎn)品發(fā)展與管理協(xié)會(huì)(PDMA)授予2003杰出團(tuán)體創(chuàng)新獎(jiǎng)(OCI)。這也是這個(gè)協(xié)會(huì)27年的歷史中第一次選擇一家化工公司來獲得這個(gè)享有聲望的榮譽(yù)。
        
        PDMA,是一家國際性的組織,來促進(jìn)新產(chǎn)品發(fā)展的理論與實(shí)踐的提高。并且把代表承認(rèn)的獎(jiǎng)?lì)C給那些既可以作為創(chuàng)新精神的模范又在不斷實(shí)現(xiàn)在新產(chǎn)品新服務(wù)的商業(yè)化過程中得到發(fā)展和創(chuàng)造利潤的那些公司。
        
        OCI獎(jiǎng)項(xiàng)評(píng)選委員會(huì)主席Stan Jankowski 說道:“團(tuán)體創(chuàng)新獎(jiǎng)授予那些在發(fā)展新產(chǎn)品以及在全企業(yè)上下推廣創(chuàng)新精神方面最成功的企業(yè)。陶氏的聚烯烴和彈性體業(yè)務(wù)集團(tuán)在這方面可以稱為一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者。他們的解決方案都是在上層管理的戰(zhàn)略下,以圍繞客戶的需求的新產(chǎn)品開發(fā)為基礎(chǔ)來創(chuàng)造價(jià)值,采用創(chuàng)新的技術(shù),并且將其生產(chǎn)場(chǎng)所變成了一個(gè)培育創(chuàng)造力和革新力的地方。盡管在10年前就已經(jīng)被認(rèn)為是個(gè)成熟的業(yè)務(wù)部門,但是直到今天聚烯烴和彈性體業(yè)務(wù)集團(tuán)仍被認(rèn)為是陶氏公司中一個(gè)成長性的業(yè)務(wù)部門?!?
        
        陶氏及其子公司的的特種產(chǎn)品包括具有高流動(dòng)(低粘度)的AFFINITY* Polyolefin Plastomers (POPs)(1998), 為熱溶膠使用的AFFINITY POPs (1999); INSPIRE* 高性能聚合物(2000),NORDEL? MG EPDM 乙烯基彈性體,(杜邦公司與陶氏公司的合資公司--杜邦陶氏彈性體公司的產(chǎn)品)(2002),DOW XLA* 彈性纖維 (2002)。
        
        Jankowski 補(bǔ)充說:“這些公司表現(xiàn)出了堅(jiān)定的把創(chuàng)新做為其企業(yè)文化的一個(gè)整體組成部分的作風(fēng)?!保ㄍ辏?p align=right>(轉(zhuǎn)載)

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