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2017
02

工程塑料应用市场8热点


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。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(CertifiedBiobased 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。


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。 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。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。


普立万在CHINAPLAS 2013上宣布,研究表明,与ABS、PC/ABS、PC/PBT 和PC/PET复合材料等医疗设备外壳材料相比,Geon HC 8200系列硬质模塑材料对强力消毒剂具有更加优异的耐化学性。输液泵、血压监测仪、除颤器、换气扇、医用条码扫描器等各种医疗设备多采用硬质聚合物的保护外壳。为了防止发生院内感染,这些设备被越来越频繁地使用强力消毒剂进行清洗。


Geon HC 8200系列材料是针对上述问题开发的一款高流动性、高抗冲性的解决方案。除了具有增强的耐化学性以外,这款材料还能为医疗设备外壳提供出色的外观效果、防火性能以及防紫外线性能。这项产品完全符合RoHS规范并已通过UL V0 与5VA阻燃等级认证。


拜耳材料科技将在K 2013展出一款小的机械注射泵,可以舒服的放入病人衣服的上衣口袋中,从而可帮助病人以极高的精度注入所需的药物。这可以给病人提供更佳的移动性和安全性。这一机械注射泵整体目前尚未最终获得认证,但确实是实现移动医疗系统可能性的一个非常好的例子。拜耳材料科技的高性能聚碳酸酯Makrolon Rx是制造这一仪器壳体所有元件的理想材料。PC优异的透明性使得病人可以随时检查药物注入的状况。由于该泵作为日常用途,因而对耐冲击性也有非常高的要求,而这也正是PC材料的优势之一,同时这一材料也具有优异的耐高能腐蚀及广谱药物耐性。

 

热点7:智能电子产品引发印刷电子及超薄产品走热


近年来智能电子技术的飞速发展为工程塑料行业带来了新的机遇。与此同时,高性能塑料以及可印刷电路板塑料等技术则为电子工业带来了更佳的功能设计灵活性。


新的高性能聚合物已经可以使得手持设备的设计师拥有更高的设计自由度以实现新奇的外观、手感以及更佳的性能,并提供更少的环境足迹。DuPont Zytel HTN 是一种高性能的聚酰胺树脂,可以用于制造更薄、更轻和更耐久的手持设备外壳,同时使其在更易生产的同时,具有更优异的耐用性。Zytel HTN 品级并具有优异的流动性和尺寸稳定性,可以减少加工过程中的能耗,降低成本和减少加工时间。


泰科纳推出一种专门的液晶聚合物(LCP)Vectra E840i LDS,用于一个创新的OLED照明元件制造,该元件获得2013年的MID工业奖项。采用MID技术制造3D印刷电路需要采用金属化的高性能聚合物,这正是泰科纳Vectra LCP 重要的应用领域之一。Vectra LCP LDS 品级使得采用极精细的导体结构构筑复合的元件成为可能。

 

热点8:工程塑料新材料看好替代能源、LED等热点市场


近年来,新能源以及新能源汽车、节能的LED照明技术等高速发展,在其中,工程塑料的应用发挥了重要作用。


杜邦高性能聚合物针对光伏工业需求可提供丰富的定制化解决方案,包括最新推出两种针对光伏应用的特殊品级DuPont Rynite PET。其中Rynite 935SUV为35%玻纤增强品级,适于注射加工;Rynite 540SUV为40%玻纤增强,适于挤出和注射。两种品级均具有高刚性,低翘曲,是专门为长期室外应用设计的耐UV等级。杜邦高性能聚合物部门光伏解决方案的目标是减少光伏系统制造、组装、安装的整体成本,从而帮助光伏工业更快达到平价电网的目标。


SABIC创新塑料业务部推出了两套全新解决方案,可以满足照明行业不断增长的需求:实现更高的能源效率和更长的生命周期。与市场上的现有解决方案相比,这两款全新解决方案—LEXAN LUX-G和LUX-T树脂,让客户可以满足LED照明更严格的耐老化性能需求。

 

 

当然,工程塑料不但在热点应用市场受到欢迎,在很多看似细小的市场同样发挥着举足轻重的作用,这也正是工程塑料的魅力之所在。

 

 

■ 聚石化学

广东聚石化学

广东聚石化学股份有限公司具备年产10万吨环保阻燃改性塑料的生产能力,拥有无卤环保阻燃热塑性塑料、无卤阻燃工程塑料、无卤阻燃聚氨酯弹性体材料和阻燃母粒等4大系列30多个品种100多个牌号的产品。产品广泛应用于灯饰、家电、OA设备、IT、通讯、电子、电工电器、建材、电线电缆等多种行业。广东聚石化学拥有将近80个研发人员和12个研发小组,专注于无卤阻燃改性塑料行业,进行了阻燃剂和阻燃塑料的上下游整合,专业领域技术研发和成本竞争力较强。

 

 

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