四大应用市场拉动新材料持续发展.pdf

World Plastics2011 Vol 29 No 2 专 题 FEATURE ARTICLES 治明编译 2010 年的 德国 K 展上 大量的原料供 应商展出了数百种应用领域集中在包 装 医用 汽车以及电子 电气领域 的新产品 其中 最多的品种之一是 热塑性弹性体 工程类热塑性材料 尤其是尼龙材料 同时也有许多聚烯 烃和苯乙烯类新产品 可再生 可持续发展的新 材料 在这次 K 展上 可持续能力是 一个宣传标语 它的思想之一是塑料 完全或部分源自可再生来源 2009 年 9 月 巴西 Braskem 公司启动了 第一座完全以甘蔗乙醇为原料生产聚 乙烯的工厂 据介绍 在 40 亿磅 年 绿色聚乙烯 的产能中 至少有 70 提供给宝洁和强生等公司 同 四大应用市场 拉动新材料持续发展 Fourkeymarketsdrive materialadvancesAt K2010 大量新材料新产品的应用集中在包装 医用 汽车以及电子 电气领域 可持续发展能力是本届展会的最热门话题 它的内 涵之一是塑料完全或部分源自可再生来源 56 2011 年 29 卷 第 2 期 时 Braskem 公司还将投产 600 万磅 年以甘蔗乙醇为原料的丙烯单体装 置 Braskem 公司希望通过这种丙烯 单体生产 绿色聚丙烯 美国 Telles 公司首次推出 Mirel 生物塑料非醇类食品接触的片材挤 出 热成型牌号 Mirel F3002 的应 用领域从冷冻食品容器扩大到能承受 微波反复加热和沸水作用的耐高温塑 料杯和塑料盖 Mirel 是由淀粉通过 细菌的发酵作用生产而成 Telles 表示 还会推出可承受高 达 123 253埘 的耐高温牌号 同时 在开发中的配送杯将证明 Mirel 在活 动铰链方面的应用能力 日本 Kaneka 公司将向市场推出 一种新型生物聚合物 PHBH 3 羟基 丁酸和 3 羟基乙酸的共聚酯 即源 自植物油微生物消化物的共聚酯 通 过改变共聚单体的比例 它的性能可 以与聚乙烯或聚丙烯一样 由硬变到 软 它具有比聚乳酸更高的耐热和耐 水解性能以及更好的抗湿性能和更好 的生物降解性能 德国 FKuR 公司将与荷兰 Syn bra 公司合作开发以普通 右旋 L 型聚乳酸及其立体异构体 左旋 D 型聚乳酸共混材料为基础的耐高温聚 乳酸 最终得到的立构复合结构的 PLLA PDLA 具有更高的结晶性能 熔点约为 220 428埘 要比普通的 PLLA 高出 50 90埘 FKuR 公司 希望通过这种工程化的聚乳酸设计出 新型高性能生物复合材料 公司的产 品 Bio Flex 系列就是聚乳酸与另一 种生物可降解 但非生物基的共聚酯 的混合物 在 K 展上展出了收缩膜 用途的牌号 Bio Flex F 4110 作为 一种可堆肥处理的树脂 60 源自可 再生成分 另一种新产品是用于热成 型和注塑成型的牌号 Bio FlexS 5630 维卡 A 型温度为 105 另外 在 K 展上出现的生物基 材料还包括 帝斯曼公司展出 EcoPaXX 尼龙 410 的 5 个注塑级新牌号 这种特殊 的耐高温树脂 70 源自蓖麻油 它的 熔点为 250 482埘 具有结晶快 低吸湿和耐化学性能高的特点 最先 推出的牌号包括 未填充型 30 和 50 玻璃填充型 热稳定型 玻璃 矿物填充型以及无卤阻燃型 阻燃级 别为 UL 94V 0 0 75mm 等牌号 苏威先进聚合物将与日本三菱瓦 斯化学合作开发源自蓖麻油的 50 60 生物基成分耐高温聚酰胺 它的 熔点将介于 280 290 536 554埘 之间 EMS Grivory 公司推出的 绿 色 系列为一系列 50 99 生物基 成分的新型专用尼龙料 其中包括 Grilamid1S 尼 龙 1010 Grilamid 2S 尼龙 610 Grilamid BTR 透明无 定形尼龙 以及 Grivory HT3 PPA 聚己二酸丙二醇酯 赢创德固赛正在推广的新产品是 一种完全生物基的 Vestamid Terra DS 尼龙 1010 其中含有 5 50 的 竹纤维 该公司还在推广以 Plexiglas 丙烯酸为原料 旨在替代普通聚烯烃 或 PVC 的木塑复合材料 公司提供 的丙烯酸材料具有良好的耐候性能和 着色性能 意大利 Radici 集团已经在市场 上推出一种不完全源自蓖麻油的尼龙 610 材料 Radilon D 杜邦工程聚合物公司首次推出用 于安全气囊及传动单元的可再生来源 的热塑性聚烯烃材料 Hytrel RS 共 聚酯源自 PBT 和一种非食品生物质 发酵的聚酯软链段材料 它至少含有 35 的可再生成分 日本可乐丽含有高达 40 可再生 来源的 Kuramiron E 绿色 热塑 性聚氨酯材料 作为 Kuramiron 系 列的组成部分 采用了新的生产工 艺 据介绍降低了批次之间的熔体 粘度波动 同时还降低了凝胶 鱼 眼 含量 西班牙 Merquinsa 公司增加了新 的 具有 高 达 90 可 再 生 成分 的 Pearlthane Eco Bio TPU 热塑性 聚氨酯牌号 其中之一是邵氏硬度为 52A的 新 牌 号PearlthaneEco D12T95 据介绍与性能相当的标准 TPU 相比 具有更好的耐水解性能 和更低的密度 1 15g cm3 含有可循环成分的塑料还被当作 具有一种可持续性能的材料 Radici 公司推出玻璃填充级的 Radilon 绿色 系列 Radilon A 尼龙 66 和 Radilon S 尼龙 6 其中含有源自 Radici 集团 厂内后加工 包括纤维生产在内的边 角料再生成分 这些材料以汽车为主 要目标市场 萨比克创新塑料提供一种用于电 子市场的新型 PCR 基树脂 其中包 括 Noryl Classico PCR 第一个名 为 Noryl PC RN0401 的牌号含有 20 的再生聚苯乙烯 它满足 2mm 条件下的 UL 94V 0 级阻燃要求 今后还将推出 PCR 含量高达 40 的 牌号 Cycoloy PCR 树脂含有 30 50 以饮用水瓶 CD 以及其他来源再 生聚碳酸酯为原料的 PC ABS 复合 材料 现有产品包括填充级和未填充 级的阻燃牌号 例如含有 30 PCR 满 足 1 2mm 条件下 94V 0 阻燃级要 求 硬度为 4 3GPa 623663psi 的牌 号 CycoloyRCM 6123 Lexan R9453 是一种含有高达 30 PCR 的 聚 碳 酸 酯 材 料 满 足 57 World Plastics2011 Vol 29 No 2 专 题 FEATURE ARTICLES 杜邦的 Hytrel RS 共聚酯型热塑性弹性体新牌号加工的安全气 囊例证了可再生来源聚合物的发展趋势 1 1mm 条件下 94V 0 级无卤阻燃要 求 它在 2009 年美国国际橡塑展的 基础上 增加了 3 种 PCR 含量为 10 80 的 Lexan EXL PC 有机 硅共聚料 热塑性弹性体新品 在这一快速增长的材料领域 除 了上面提及的生物基热塑性弹性体和 热塑性聚氨酯外 还有其他很多家公 司推出了新产品 首先介绍的 Topas 先进聚合物公司第一个推出的环状烯 烃共聚物 COC 热塑性弹性体 它的 特点是透明度高 柔韧性好 硬度为 邵氏 89A 最终伸长率大于 450 此外它还具有非常好的低温性能 另一种全新的热塑性弹性体来自 可乐丽公司的 以 PMMA 和 PnBA 嵌段为基础的树脂 Kurarity 它的透 明性能类似 PMMA 具有良好的柔 软性和弯曲性能 流动性好 能够很 好的粘结 PC ABS SAN 和 PVC 等极性塑料 它的极性赋予其很好的 可涂刷性能 其中含有的丙烯酸使之 得到优异的耐候性能和着色稳定性 Kurarity 也被看成是 LA 聚合物 可 以作为 PBT 和 PLA 等树脂的冲击改 性剂和软化剂 还能增加材料的耐油 耐磨性能 另外 它还可用作 PBT 与 ABS 材料的相容剂 可乐丽公司还开发了 Septon 系 列氢化苯乙烯嵌段共聚物 HSBC 的 新牌号 Septon K 的显著优点是它 在不需要经过预处理的条件下 具有 优异的金属或玻璃粘结性能 Zeon 公 司 展 出 吹 塑 级 新 型 Zeotherm 151 40D TPV 材料 这种 材料以尼龙 6 和交联丙烯酸橡胶为基 础 主要用于汽车领域 优点是能够更 好的耐腐蚀性液体 它能在 35 150 31埘 302埘 的条件下连续 使用并可短期暴露在 175 347埘条 件下 普立万吉力士公司热塑性弹性体 公司推出了 SBC 型热塑性弹性体新 材料 OnFlex S 耐高温牌号 主要用 于汽车和家电的热封材料 它们具 有可承受高达 150 302埘条件的压 缩形变能力 普立万吉力士还推出 用于接插件用的注塑级牌号 OnFlex HFFR 300 系列无卤阻燃热塑性弹 性体 据报道 它作为市场上的独 特产品 采用的是与过去推出的牌号 OnFlex HFFR 300 挤出电缆级牌号 相同的技术 来 自 Kraton 聚合物公司的新闻 是它 开 发出 基 于 SBC 的复合材料 这种材料主要用于 搪塑成型汽车仪表 板 气 囊 盖 扶 手 控制台和汽车 门板等 的 软 质外 皮 与意大利热塑 性弹性 体 混 配商 SO F TER合 作 开发的这种搪塑成 型 SBC 表皮可以采用与 PVC 搪塑成 型相同加工设备 而且据报道 由于 具有更低的成型温度和减薄高达 30 的厚度 它的加工效率更高 它们能 将重量降低 30 40 具有更好的 老化性能以及更好的柔软手感 据介 绍 这种新型复合材料能以较低的成 本替代热塑性聚氨酯 并且能以相似 的系统成本超越 PVC 的性能 曾属于陶氏化学的 Styron 公司 推出的新产品名为 Inspire At Press TPO 热塑性聚烯烃 体系 它不需要 根据汽车零部件涂层和不涂层的要求 储存不同的 TPO 材料 据介绍这种 由聚丙烯 橡胶母料 填料等组成的 双用途体系还有助于提高柔韧性并降 低加工成本 凯柏胶宝 Kraiburg TPE 公司 曾经推出过多个创新产品 其中有 Hipex 高性能 TPV 的创新产品以及 医用级新牌号 Thermolast M HS BC 最近的新产品是带有香型的牌 号 Thermolast K SBC 可用作混配 料或 50 配比的薄荷 香草和苹果味 等香精油的母粒 AlphaGary 公 司 推 出 以 Evo prene SBC 为原料的新型热塑性弹性 体 被称为世界首创的牌号是一种药 物胶塞用材料 具有宽温度范围内的 优异密封性能 用于抗穿刺的自封 袋 它已经通过了 USP Class VI 和 ISO 10993 5 相关的生物相容性试 验 可以采用常规工艺进行消毒 新 开发的另一材料是用于软质饮料杯内 部密封等用途的印刷和激光标识复合 材料 据报道 名为 Adapted Evo prene COGEE 的新牌号可无需预处 理或与聚丙烯共挤 共模塑的情况下 实现照片级图像的喷墨打印 可食品 接触的新牌号 Adapted Evoprene G 能够实现高速标识 另外 一个高强 58 2011 年 29 卷 第 2 期 级牌号具有 17 MPa 2465 psi 的拉 伸强度 40 N mm 5 7 磅 英寸 的撕裂强度 以及邵氏 50A 的硬度 AlphaGary 最近被墨西哥 PVC 生产 商 Mexichem 收购 尼龙新品 除了前面以可持续性作为主题词 介绍的新材料外 这里将介绍其他种 类的尼龙新产品 阿科玛推出属于透明尼龙系列 RilsanClear 的 新 型 高 抗 冲 牌 号 G300 HI 它的主要用途是生产镜框 DSM 推出尼龙 6 新品 Akulon Fuel Lock 它可作为单一材料解决 方案降低割草机 非道路车辆以及其 他小引擎设备小型燃料箱的蒸发物排 放 它要比普通尼龙 6 具有更高的阻 隔性能 能生产出厚度更薄的单层油 箱 2mm 壁厚的油箱试验表明所产 生的蒸发物排放要比美国环保署限定 的要求低 20 帝斯曼公司推出的另一种生物友 好型的尼龙 6 作为一种低聚物含量 低的聚酰胺 LOPA 在双轴拉伸薄 膜挤出或使用尼龙 6 作为外层的共挤 薄膜加工时 可减少己内酰胺单体的 释放 该牌号中单体的残留量只有 0 10 而典型树脂 RSV 3 0 粘度的 残留量约为 0 18 挤出过程中最多 可蒸发出达一半的残留内酰胺 并冷 凝成细粉 涂附在设备 墙壁 天花 板等上面 可被工人吸入 典型的双 轴拉伸膜生产线每年最高可排放 15 吨内酰胺 帝 斯 曼 还 推 出 Stanyl CR 和 Stanyl Highflow 30 50 玻璃或 矿物 玻璃 两个高流动尼龙 46 无卤 阻燃新牌号 杜邦推出第六个 Zytel Plus 系列 改性尼龙牌号 韧性更好 可用于汽车引擎罩内的高 温 高承受性环境 耐高温 油是这些材料的关键优势 这些产品包括含有特殊助 剂的尼龙 6 和 66 以及新型 尼 龙 共 聚 物 Zytel Plus 95G40DH1T 是含有 40 玻 璃的新型共聚牌号 经工程 设计满足石子冲击和热 油老化作用的铝质消声器以 及油盘的规格要求 在 Zytel Plus 材料中 使用的 保护技术 还被移 植到汽车引擎罩内用含有 35 和 45 玻璃成分的两个 新 型 ZytelHTN92 系 列 PPA 聚邻苯二酰胺 树脂 据介绍 经过 230 条件 下 1000 小时的大气老化箱 测试 它们的强度可达普通聚邻苯 二酰胺的 2 倍 比聚苯硫醚还要高 出 20 25 EMS Grivory 公司推出长碳纤 维 LCF 级 Grivory G 部分芳香族结 晶尼龙以及 Grilamid L 尼龙 12 它 们主要用于要求高强度和韧性的体育 器材 自行车架以及抗静电领域 耐刮擦和耐磨性能优异的透明无 定型新型尼龙 Grilamid TR 30 可承 受过滤器外壳 流量计或目镜等汽车 和工业领域的非极性流体作用 新型镜架材料 Grilamid TR 90 TL 和 TR 90 NZZ 前者具有高强度 和抗应力开裂性能 因此可用于金银 细线加工设计 后者拥有优异的冲击 强度 可用于运动领域 第二代新型尼龙 6 66 共聚物 Grilon TS 它具有更好的热稳定性 可让引擎罩内的连续使用温度提高 10 赢创推出一种新型尼龙共聚物 Vestamelt 可作为片状金属和尼龙 之间重叠模塑杂合式复合材料的粘合 促进剂 粘合性能优异 据报道 4cm2的粘结面积就可以支撑重扶椅 的重量 Vestamelt 还可进行挤出涂 覆 静电粉末涂覆或用于线圈涂膜 Radici 公司的新型 Radilon A GF300 RKC 是一种汽车散热器端油 箱用耐醇尼龙 66 其中含有再生纤 维加工的边角料组分 新推向美国市 场的两个已有牌号是含 30 玻璃的 Radilon A RV300 RKC 耐水解尼龙 66 以及被称为汽车冷却系统顶级材 料的特殊 Radilon A GV HO 30P sw E4 特种尼龙 66 Radilon A RV500RW 339 blk 是一种新型 50 玻璃填充的尼龙 66 据介绍它的拉伸强度 最终伸长 焊 接线强度 冲击 湿态或干态 要优于 其他同类复合材料 Radici 的新型 Radilon A 尼龙 66 作为汽车散热箱 具有更好的抗醇解和水解性能 59 World Plastics2011 Vol 29 No 2 专 题 FEATURE ARTICLES Radilon A R350 HHR Blk 是 一种含有 35 玻璃 热老化性能更好 的尼龙 66 它可承受高达 200 392埘的引擎罩内环境 适用于涡轮 增压发动机 可用于吹塑成型涡轮引擎风管的 新 材 料 RadilonA BMV200K 333 blk 是一种热老化性能更好的尼龙 66 最高可承受 200 温度 Rhodia 开发了 TechnylStar 高 流动尼龙 66 的玻璃填充牌号以及未 填充牌号 新的超高流动未填充牌号 具有更低的成型温度 据报道它最高 可节约能量 20 注塑成型生产率提 高 15 罗地亚还推出了光伏元件 太阳 能面板 用的无卤阻燃尼龙 66 它们 满足 UL 5VA 和 94V 0 级阻燃要 求 并且需要满足 UL F1 耐候能力 规范的应用要求 Technyl A 60G1 V25 主要用于接线箱 具有 级别最 高 的 RTI 相对热指数 Technyl A 50H1 特别是用于薄壁连接部件 苏威重新设计出一种名为 BXT 2000 0203 的聚芳香酰胺 MXD6 尼 龙 吹塑树脂 最近通过了美国环保 署 和 美 国 加 州 空 气 资 源 委 员 会 CARB 有关割草机 吹雪机 手提 式割草机 小型发电机及其他非道路 设备使用的三层阻隔型燃油箱挥发份 释放的认证要求 据报道 这一认证 让原始设备制造商能够避免费用高且 耗时长的燃油箱渗透试验 就可以使 用这种材料 其他新型工程热塑性塑料 杜邦推出光伏模块边框和元件用 紫外稳定的 Rynite PET 其中包括 含 35 玻璃 矿物的注塑级牌号以及 含 40 玻璃的注塑或挤出级牌号 杜邦推出的 新 型食 品 级 牌号 Delrin FG400MTD 主要用于食品加 工设备的金属填充的聚甲醛 由于它 能被金属传感器感应到 已被用于加 工食品的不锈钢替代材料 Radici 公司推出特殊的耐水解 PBT 复 合 材 料 RaditerBRV300 KB 和 ERV300 TKB 它们主要用于 高温和潮湿环境的汽车和电子电气部 件 材料中还含有可用于激光焊接的 助剂 高流动使之满足连接部件等薄 壁制品的性能要求 Topas 先进聚合物公司推出的 第二代注塑级 Topas COC 环烯烃 共聚物 具有加工温度宽 表面性 能好的特点 在注吹成型或拉伸吹 塑成型过程中不需要使用外润滑 剂 另外 还可考虑将它用于挤出 吹塑成型加工 Topas 将推出一系列新型 COC 聚烯烃共混材料 它通过环烯烃共聚 物的刚性和耐热性来提高聚丙烯的性 能 使之可竞争聚醚酰亚胺 聚砜或 聚醚砜等材料用于可蒸汽消毒的医用 级薄膜和托盘 3 种 TopasBlend 聚 丙烯合金在 66psi 的压力条件下 具 有 140 160 284 320埘 之间的热 变形温度 这些不透明的共混材料还 具有良好的介电性能 可替代 PVDF 用于天线绝缘等领域 目前该公司正 在开发可蒸汽消毒的医用瓶盖级 COC HDPE 共混材料 Styron公 司 推 出Calibre 301 58 LT 聚碳酸酯 它具有的高光 传导性能的高流动性能可用于 LED 可以根据客户要求定制乳白色的 着 色的以及紫外稳定的牌号 此外 正 在开发 3 种树脂 高流动 透明聚碳 酸酯 XZ 94291 10 耐高温高流动 PC ABS XZ 92 696 00 高流动高 模量 PC PET ABS XZ 92 699 01 它们主要用于厚度更薄的电视外壳 萨比 克 创新 塑 料展 出 的 新 型 Noryl GTX PPE 尼龙合金主要用 于尺寸更大的汽车面板和尾板 98 系列材料的 CLTE 线性热膨胀系 数 最大可降低到 40 这已经成 为一个限制因子 新牌号在不影响 冲击强度的情况下 刚性最大可提 高 50 萨比克推出了热塑性聚酰亚胺 TPI 和 PEEK 的 Extem UP 合金 光伏领域将推动新材料的发展 如罗地亚的无卤阻燃级 Technyl A 尼龙 66 60 2011 年 29 卷 第 2 期 的高端产品 无定形热塑性聚酰亚 胺具有耐高温和尺寸稳定性好的特 点 而结晶 PEEK 具有流动性好和 耐化学性能好的特点 对未填充热 塑性塑料来说 这种共混材料具有 最高的 UL 连续使用温度等级 连 续 使 用 温 度 介 于 150 250 302 482埘 UL 746B 的相对温 度指数 RTI 为 240 在 200 条 件下 它的刚性和弯曲强度是未填 充的 PEEK 的 5 倍 线性膨胀系数 CTE 最 大 要 比 未 填 充 PEEK 低 30 应用领域包括军事和航天的 高端连接部件 化学工业的阀门 半导体晶粒托盘 油气工业部件以 及非常薄的电线绝缘等 现在市场 上已有两个未填充牌号 玻璃填 充级和润滑级牌号是今后要推出的 产品 Victrex 聚合物解决方案公司在 1 年前推出流动性能好的 WG101 优 异耐磨级 PEEK 基础上 又推出了 一 种 名 为 VictrexWG102 的 新 牌 号 作为一种标准流动性能的牌 号 它具有稍高的强度 冲击和耐 热性能 聚烯烃和苯乙烯类材料 陶氏化学展出了多个新产品 三种 Clarilite HDPE 和 PP 瓶盖 料牌号 它们具有气味性能好 密度 小的特点 五种用于硬质包装的新型高流动 聚丙烯共聚物 生产速度更快 产品 更薄 具有良好的气味和透明性能 它们的熔体流动速率为 70 或 100 一种产品可以让薄壁容器注塑成的温 度降低 30 成型周期缩短 10 能 耗降低 33 两