塑料物料发展新趋势

作者：Plastics Technology    来源：PT现代塑料

欢迎访问e展厅 展厅 1 工程塑料展厅 聚乙烯(PE), 聚苯乙稀PS, 聚酰亚胺PI, 聚酰胺PA, PA66塑料(尼龙), ... 2003年度NPE展出的新材料主要以汽车、机械以及产品包装为目标市场。这些新材料以工程热塑料为主，同时包括一些新型的TPE和聚丙稀材料。 制造加工业总是在寻找可以代替传统物料的新型材料，在本届NPE中，商家发现了大量适用于汽车、日用消费品和包装市场的新材料，其中以汽车制造产业为主。本届展览的另一个特点是工程热塑料产品的数目远远超过日用树脂。商家一直对车身面板材料的更新换代怀有浓厚的兴趣，在本届展览中由杜邦和拜尔公司展出的新型热塑性塑料可以替代钢板或者热固性树脂材料，因而有希望成为新型的车身面板材料。新型热塑料具有多种优良的结构特性，例如表面修饰品质为A级，在线喷漆时的耐热性能好，在高达205摄氏度下进行电子涂层时仍具有很高的抗腐蚀性能等特点。 通用塑料（GE）开发了一项新技术，即采用具有抗候性的Lexan SLX膜（以前称之为Sollx膜）作为外部面板的镶饰或修饰插件。另一项可以替代金属的材料是由BASF公司提供的，这是一种尼龙复合材料，可用于制造汽车座位的框架。预计每年仅在北美市场就有一亿六千万磅的需求量。 在包装技术上，Basell North America公司开发了一系列用于CD/DVD的注塑成型的PP金属茂合物，以及一些用于吹塑制品表面的PET、PC、EVOH材料，其中PET的开发主要为了提高在热定型容器中的性能。另外，新型的TPE材料更加柔软，透明性更高，而且在触感和支持强度上也有所改进。 车身面板 杜邦公司展示了用途更为广泛的强化PET材料。Rynite PET 的传统强化工艺是添加10％到55％的玻璃纤维，但是此工艺降低了汽车外部件、彩塑附件和电子仪表板的表面性能，而且耐热性差的缺点使其难以应用于车身外部面板的在线电子涂层。 针对传统PET材料的缺陷，杜邦公司开发了Shine-E Rynite PET，它具有超光泽度，A级表面性能，电子涂层时可承受205℃的高温。PET家族的这一新成员不再使用玻璃纤维，而是采用聚合物修饰结构，即引入耐热性能更好的修饰基团和已申请专利的强化添加剂。据报道，这种PET复合材料可以替代钢材和热固树酯SMC，用于汽车挡泥板和其他外部件的制备。可在线喷涂的Shine-E Rynite 8001，弯曲系数为500000psi，延长度为35％，且吸湿性低。据称，与尼龙/PPO复合材料例如GE公司的Noryl GTX 相比，新材料在冲击实验中表现出更好的硬度和延展性。 对于非涂漆零件，新型的Shine-E Rynite 8000具有超光泽度，并以优越的色彩稳定性和640000psi的弯曲系数傲居同类产品。这种材料主要用在耐热要求高的零件上，例如烘箱门把手，烤箱零件，发动机罩，汽车覆盖物和排气装置附近的面板等。 本届NPE上，杜邦还发布了可电镀、可喷涂的Delrin 聚甲醛和高温Zytel HTN尼龙材料。Delrin涂层方案是集可电镀可喷涂的复合材料，可激活零件表面的蚀刻技术，和相应的涂料于一体。其目的是为了取代光泽金属或电镀ABS等材料，应用在门窗设备、滑雪靴的鞋帮和带扣、扬声器格栅，以及铅制品当中。采用单片式电镀聚甲醛制造香水瓶帽比双片式电镀ABS更加经济。 杜邦公司的可电镀高温尼龙具有硬度高、强度大和耐热性能好等优点，因而可以作为ABS镀层的替代物，主要用于器具的把手和装饰，汽车底蓬和车轮覆盖物等部件上。 预测表明，可电子涂层的热塑料外部车身面板的市场需求将增长350％，针对这一情况，Bayer公司开发了一种ABS/nylon 6，被成为Triax DP3155。据称，这种材料比PPO/nylon硬度更大，且具有相同的热延展系数。拜尔公司还开发了上述合金材料的导电型号TP3161，使用这种材料制备的挡泥板和车体后方侧面的面板，在线喷漆前可以省去导电预处理步骤。 GE公司的Lexan SLX最初只是某些耐候性汽车和机械产品注塑成型时的副产品，现在已发展成一流的新型材料Lexan SLX 2431，其透光率达83％，薄雾率1％，光洁度也比标准UV稳定的PC高出很多。它可以取代丙烯酸或其他材料用于轻质遮盖物，折射透镜，镜头等物品上。另外，GE公司展出的搀杂低成本导电碳黑的Noryl GTX PPO/nylons材料，能够方便地进行在线静电涂层，可以用于侧镜支架等。 工程热塑性塑料数目众多 最近刚刚被BASF收购的Honeywell塑料工业部，拓展了BASF的尼龙6和尼龙66系列复合材料的应用领域，使其可以用于制造日用消费品和电子商品。例如改进后的Capron SE玻璃纤维强化尼龙6系列材料专门用于生产表面性能要求高的部件，它可以进行气体辅助成型，而且不会出现填充速度慢等问题。据称，Capron SE可为许多部件提供富树脂表面，例如汽车门把手，门斜面，镜架，方向盘，车顶行李架等。 BASF公司的汽车内部装饰部门非常重视强化尼龙在汽车座椅板上的应用，将其作为重点开发的项目。目前汽车座椅普遍由钢质弹簧，连接材料，和其他组件构成，不仅重量大，成本高，组装也很复杂。BASF的 Capron TG7F（由Honeywell生产）是一种含34％玻璃纤维的复合材料，在较宽的温度范围内都能保持一定的硬度和强度。它抗刮擦能力强，并具有较钢质更好的恢复性能。TG7F目前已用在通用汽车公司2003年生产的SUV汽车的三排座椅上。在这项应用中，新的尼龙材料将十几个甚至更多的零部件固定在一起，一片式成型，总体重量减轻50％，同时将按扣装置，自锁装置一体化，使多项附件整齐简捷。 Ems-Grivory公司在采用SEB或PP基的TPE进行包覆成型时，引入了两种玻璃强化尼龙6材料，一种是含25％玻璃纤维的Grilon BG-25 HM，弯曲系数100000psi，另一种称为BG-40 HM，含40％玻璃纤维，弯曲系数140000psi。这家公司同时还利用玻璃和矿物质的复合材料代替单纯的玻璃或矿物质，作为尼龙强化添加剂，开发出耐高温的尼龙系列。含40％和65％强化添加剂的Grivory HT系列材料能够减少扭曲变形，改进表面性能，表现出更好的各向同性热膨胀性能。据称，Ems-Grivory的新型尼龙6和66系列用于镜子和其他器具支架上，具有高焊缝线强度和优质的表面性能。 日本的Asahi Kasei (AK)公司是世界上第二大改性PPE供应商（仅次于GE），他们开发出新型的Xyron系列材料，重量更小，成本更低，抗化学腐蚀能力强，因而可应用在汽车电池上。同时，AK公司还推出了一系列PPE和PPS材料，可用于汽车底盘组件，唱片机机架，和办公机器部件。这些材料被认为具有很好的可塑性和抗扭曲性。AK公司已经开发出乙缩醛材料的低摩擦系列产品和抗静电系列产品，前者可用于制备电讯设备，后者可用于制备燃料泵部件。AK公司的一系列新型乙缩醛共聚物材料可以用于改进传真机、打印机和CD/DVD机传动装置的机械性能。本届展览中AK公司还介绍了Leona nylon 66高流速系列产品－Tenac 90G，它具有很高的硬度，而且可以在194华氏度的低温下进行加工。33%, 55%, 60%的玻璃纤维强化系列产品可以用在顶架，导风板，门把手，汽车侧镜等部件。 拜尔公司使用一种新颖的聚合单体替代弹性体加入到聚碳酸酯中，得到一种在较宽的温度范围内具有更高的抗热性能和抗冲击强度的共聚物材料。共聚碳酸酯Makrolon DP1-1848的冲击强度为50 kJ/m2，维卡软化点156℃，且具很强的抗化学腐蚀性能和抗水热性。可用于滑雪靴扣带，滑雪撑杆，护目镜，面罩，安全玻璃，以及灯具等。 Asahi Kasei公司展示了一种由台湾生产的聚碳酸酯，它是利用新型的熔聚工艺制造，这种工艺可以有效地降低树脂中的有害残留物。据称这种PC还具有出色的光学性能。 LNP Engineering Plastics公司展示了一种以GE公司的聚醚酰亚胺树脂为基础材料研制的新型热导复合材料，称为Konduit Ultem。 在本届展览上Mitsui Chemicals公司介绍了一种极具发展前景的新材料-可熔融加工的无定形金（Aurum）聚酰亚胺晶体。这种新型超金材料的DHT温度为400℃，超过标准金的240℃和PEEK的330℃。这种超金材料不经任何后期处理即纯净，光滑，强度高。它可以取代金属用在移动部件和极端环境中。杜邦公司准备将这种超金材料做成树脂或棒状形式后投入市场。 包装材料的最新进展 Basell公司新型的包装材料Adstif PP是采用独特的Spheripol工艺生产，这种工艺可用在薄板挤出，热成型，和铸膜等生产步骤。（以前的Adstif系列产品是用Catalloy工艺生产的，用于混和树脂注塑成性来制备汽车零件）新型的Adstif PP系列具有较广泛的分子量分布，据称，这使其制程范围更宽，冲击平衡加强，硬度超过标准PP。Basell称新型PP材料的透明度和硬度能够与PS，PET，PVC等相比。例如均聚物Adstif X83-1，其透明度和冲击强度都优于PS，而且重量轻，可用于制造熟食柜台和饮料杯等产品。 Basell公司还展示了用于制备包装材料的新型Metocene金属茂合PP材料，据称其透明度有所改进，可挤出级更低。例如X50182系列，适用于射出延伸吹气成型工艺，在有味水，运动饮料，果汁的热冲瓶的制造上可与PET和HDPE形成竞争。 X70293系列 (40 MFR) 和X50109 (60 MFR) 可以通过注射成型制造医用实验室器具，光碟，家用器具，杯子，以及容器等物品。 新型的PET系列产品也在本届展览中亮相。用于包装果汁，有味水，调料以及其他热填充和巴氏灭菌的食品的热固PET容器的需求量正以每年15％的速度增加，但是如果PET热固瓶不易老化、掉色和破碎的话，增长速度会更快。而且为了保持热填充食品的新鲜，PET瓶的抗UV性能也需进一步提高。 DAK Americas公司的热固激光PET树脂解决了这些问题。简单的说就是以更高的玻璃化温度来防止PET瓶热降解和变黄。同时通过控制它们的结晶度，可以增加透明度，提高硬度，使其更适合制备轻质热固包装瓶。另外，改进后PET树脂加工速度更快，并可节省能源15％。 韩国的SK Chemicals America公司正努力将它的Skygreen PETG产品在美国市场化。这家公司推出的S2008系列产品可用于制膜和吹塑，K20112系列产品可用于薄板挤出。据报道，SK是除了Eastman's Voridian Div公司外的唯一一家PETG的供应商。SK Chemicals公司生产的Skypet BR，是一种PET共聚酯的改进产品，可用于取代PC材料生产5加仑装的水瓶。共聚化作用可以减缓瓶壁表面的结晶速度，保持水瓶的透明性，并提高其硬度。这家公司的另外一种新型PET材料称为Skypet XL，它在热延伸吹塑机的预处理炉中能够承受更快的热吸收强度，因而可以缩短生产时间。 在阻隔性包装材料方面，Sval Co.公司展出了EVOH树脂的7类系列产品，这些产品在热稳定性上均有50％的提高，因而可能完全取代现有材料。7类产品中的F171, H171, 和G176分别含 32%, 38%, 48%的乙烯，极具发展前景的L171和E171（分别含乙烯28%和44%）将在近期推出。据称这一系列产品提高了多层铸件和吹膜之间的粘结强度。 Honeywell公司生产尼龙材料的Honeywell Specialty Polymers(HSP)事业部是在Honeywell公司将其大部分尼龙产业出让给BASF公司后成立的。HSP事业部主要行销阻隔性尼龙材料和其他聚合物，并以Aegis为所有的产品命名。啤酒瓶是Aegis OX、HFX以及CSD高阻隔性尼龙的商业应用之一，这些材料都是尼龙6、纳米粘土阻隔膜和Honeywell公司专利除氧剂的复合物。 最近，HSP正积极改进Aegis尼龙，使其可以阻隔烃化物的渗透，而后用于制备各种工业设备，特别是电力设备、割草机和小型游艇的燃料罐。 TPE材料的新用途 Kraton Polymers公司展示了两种新型的苯乙烯－丁二烯共聚物（SBC），称为Kraton A，它比传统的SEB材料具有更高的硬度，且跟工程热塑料的结合强度有所增加。相比之下，不同于传统的SEB材料的两种新颖的Kraton G SEB材料虽然其硬度比较低，但透明度和流动性能都有改善。RP6924和RP6917系列产品可用于PP混和材料中制造透明管。一年前，Kraiburg TPE公司率先在美国生产SEB、SEP树脂及其复合材料，并向北美的消费者和汽车内部件使用者大力宣传这种触感柔软的TPE材料。最近它们又开发了更加柔软，透明度更高的Thermolast K SEB材料。 本届展览上，Kraiburg公司还展出了一种引起广泛兴趣的汽车内部门板材料，它是以PP为基础，外面包覆特殊的SEB材料而制成的。这种SEB材料触感柔软，色彩稳定，抗化学腐蚀能力强，可与PP底层直接相连，无需另外的粘结层。Kraiburg公司汽车内部门板材料不需要添加泡沫就已经相当的柔软，因此它可以作为 PP/TPO和ABS/PVC的替代材料。Kraiburg准备在2006年将此新型材料商业化。 GLS公司的产品向我们展示了合金TPE材料可更容易平衡各种使用性能。Versalloy 8000 TPV 合金（由DSM热塑性弹性体开发而来）包括60和70 Shore A两个品种（50A仍在开发中），据报道，其在复合工具和长流径中具有很好的可塑性。 据称这种产品可以替代PVC和SBC材料，用于动力设备，草坪、花园的路径以及一些休闲工具的制备。 GLS公司和BASF公司共同开发了据称是最柔软的TPU材料Versollan RU2203，它只有45 Shore A的硬度，跟普通TPU一样具有橡胶的质感，但是成型速度却比普通TPU快20％。此材料主要用于车门把手，因为它具有很好的抗油性，与工程树脂的粘结效果好，而且外表光泽柔和。 PDMA选择陶氏作为第一个化工公司获得杰出团体革新奖 陶氏化学公司日前宣布其聚烯烃和弹性体业务集团被产品发展与管理协会（PDMA）授予2003杰出团体创新奖（OCI）。这也是这个协会27年的历史中第一次选择一家化工公司来获得这个享有声望的荣誉。 PDMA，是一家国际性的组织，来促进新产品发展的理论与实践的提高。并且把代表承认的奖颁给那些既可以作为创新精神的模范又在不断实现在新产品新服务的商业化过程中得到发展和创造利润的那些公司。 OCI奖项评选委员会主席Stan Jankowski 说道：“团体创新奖授予那些在发展新产品以及在全企业上下推广创新精神方面最成功的企业。陶氏的聚烯烃和弹性体业务集团在这方面可以称为一个领导者。他们的解决方案都是在上层管理的战略下，以围绕客户的需求的新产品开发为基础来创造价值，采用创新的技术，并且将其生产场所变成了一个培育创造力和革新力的地方。尽管在10年前就已经被认为是个成熟的业务部门，但是直到今天聚烯烃和弹性体业务集团仍被认为是陶氏公司中一个成长性的业务部门。” 陶氏及其子公司的的特种产品包括具有高流动（低粘度）的AFFINITY* Polyolefin Plastomers (POPs)（1998）， 为热溶胶使用的AFFINITY POPs (1999); INSPIRE* 高性能聚合物（2000），NORDEL® MG EPDM 乙烯基弹性体，（杜邦公司与陶氏公司的合资公司--杜邦陶氏弹性体公司的产品）（2002），DOW XLA* 弹性纤维 (2002)。 Jankowski 补充说：“这些公司表现出了坚定的把创新做为其企业文化的一个整体组成部分的作风。”(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (11/6/2004)