聚焦高性能、经济性和可持续性

作者:本刊编辑 Lilli Manolis Sherman 文章来源:PT《现代塑料》 发布时间:2016-06-23
材料研发方面取得的新进展对于塑料行业的进步起到了非常积极的推动作用。在NPE 2015展会中,各种材料和添加剂方面的新产品纷纷呈现先观众面前,比往年更加引人注目。

在NPE 2015展会中,各种材料和添加剂的新进展比往年更加突出,通过本文的介绍,您可以看到从汽车、工业到医疗、包装应用的各种新型高性能工程塑料和热塑性弹性体(TPE)。另外还有新的清机料、混合苯乙烯/烯烃模塑泡沫树脂和用于流延膜的mPE树脂等的最新进展。

在添加剂方面,有来自意大利和西班牙的两家公司进入北美市场。展会上创新的添加剂产品包括导电炭黑和导热石墨、提升再生塑料加工性能的添加剂、用于工程塑料的增容剂、生物基增塑剂以及用于滚塑和气雾罐“可持续”替代品的新型脱模剂。

高性能工程塑料

RTP公司展出了与其工程热塑性塑料相关的各种应用,这其中包含了几个亮点。其一是该公司扩大了其长纤维增强聚丙烯(PP VLF)的组合,该组合现在包含了一系列低排放产品,可以满足国际立法和汽车OEMs已经确认的通过减少气味、雾和总挥发性有机物来改善空气质量和汽车内饰安全的需求。

RTP公司低排放PP VLF材料增强物含量为20%~50%,拥有卓越的强度、刚度和尺寸精度。它们已经按照德国汽车工业(VDA)针对气味、雾和总挥发性有机物排放的测试方法,由认可的外部实验室进行了测试。结果表明,这款新的材料满足甚至超过了OEMs对这3个指标的要求。这些材料能在仪表板、门模块载体、顶板和中心控制台、座位、承载地板、踏板箱、备胎罩和储物箱等应用中使用。

除了汽车行业外,RTP公司还在展会中发布了其独特的摩擦学数据,这为医疗器械设计人员在热塑性材料的选择上提供了帮助。展台现场的工程师提供了基于一个创新摩擦试验的新数据,该试验专用于准确预测一次性医疗器械的性能。采用这种新方法,RTP公司的工程师们测试了带有不同减摩添加剂组合的基础树脂。

RTP公司的工程师们提供了基于一种创新摩擦试验的新数据,该试验专用于准确预测一次性医疗器械中的摩擦性能,并为材料选择提供了帮助

同样将目光瞄准汽车市场的还有相对新兴的Lehvoss北美公司。据称,采用该公司新的尼龙66(PA66)生产的齿轮,比采用缩醛、PA、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)更具弹性,甚至在高温下也是如此。该公司的Luvocom 1-8181和1-8520是用碳纤维和抗冲击改性剂强化的PA66,专为承受高应力的汽车齿轮而开发。这些材料在120℃条件下的强度要比标准PA66高80 %左右,同时也拥有更优异的冲击强度。

Lehvoss公司用碳纤维和抗冲击改性剂增强的PA66材料可用于汽车齿轮

根据零部件的寿命,这款新的PA66材料能满足连续工作温度为120℃、短时间工作温度为150℃的使用要求。这扩大了增强热塑性塑料的工程范围。

帝斯曼工程塑料公司(以下简称“帝斯曼”)也展出了其最新的几款材料,包括Akulon PA6新组合和用于弹性食品包装薄膜的Arnitel聚酯。另外,基于其Akulon XS结晶性能的提高,帝斯曼还宣布了与PA吹塑薄膜加工相关的一个重要新进展。这款材料拥有扩大的加工窗口,为共挤多层和单层膜结构的设计带来了更多空间。

此外,帝斯曼的新品还有Stanyl PA46和Akulon PA6组合中的新一代Diablo高耐热牌号,此材料能用于汽车发动机零部件,如进气歧管、管道和增压空气冷却器。同样得到展出的还有该公司正在开发的用于压缩天然气的热塑性复合材料容器。

Albis塑料公司展示了其最新的工程塑料和新的应用,重点聚焦于该公司的汽车照明用Alcom PC、ABS和ABS/PC产品。这些产品包括均匀、几乎无损失光扩散的LD(光扩散)品级,高光强度和反射率的LB(遮光)品级,以及拥有最佳光导且结合了高韧性和良好耐热变形性的LG(光板)品级。

Techmer ES公司展示了其用于石油和天然气行业的PEEK材料Hifill PEEK LSB(低回弹)组合中的最新品种。LSB材料旨在解决开发油气密封系统支撑环时面对的回弹性挑战。支撑环的具体生产过程起始于成型胚,这些成型胚稍后会根据OEMs规格加工成环,接着被斜面切割用于现场使用。然而,一旦经过斜面切割后,其弹进(重叠)或弹出(形成一个间隙)取决于是成型胚中的哪个部分被切成环。据称,使用LSB材料可获得低回弹并符合OEMs要求的物理性能。Techmer ES公司表示,之前的产品要么只解决了回弹性,要么只满足了物理性能要求。

针对油气行业的新型低回弹量PEEK材料使支撑环在斜面切割后弹进或弹出(spring in or out)的趋势达到最小化

在展会中,Techmer ES公司还首次展出了一条新的材料产品线,用于添加剂制造和3D打印,该公司表示,此生产线能为很多工艺提供材料,包括FDM、SLS和大型部件打印。

更多的新型热塑性弹性体(TPE)涌现

Elastocon TPE技术公司重点推出了5种新的TPE,其中的4种属于该公司Elastocon 8000系列多用途TPE,它们可以重叠注塑、挤出、吹塑成型或配混。其中,8150是一款黑色、邵氏硬度为48A的TPE,具有橡胶状性能,能提供消光的表面处理和良好的紫外线稳定性,此材料已经通过了汽车内饰的FMVSS302易燃性要求;8088N是一款黑色、邵氏硬度88A,用于汽车应用的材料;8078B是一款黑色、邵氏硬度为82A,能提供橡胶状性能和紫外线稳定性的材料;8088BL是一款着色的88A品级,符合美国FDA和阻燃性要求,拥有紫外线稳定性、高抗冲击性和降低的摩擦系数,适用于汽车内饰。

8150是Elastocon TPE技术公司展出的5种新型TPE牌号之一,它是一种黑色、邵氏硬度为49A的产品,具有橡胶状特性,提供了一种用于消费品和工业应用的消光表面处理

同时得到重点展示的还有Elastocon TPE技术公司拥有超强韧性且超透明的热塑性弹性体CLR系列。这些无油、无味的材料有65A和75A两种硬度,符合FDA要求,可以注塑、挤出和重叠注塑于PP等材料上,非常适合于医疗和玩具应用。

Lubrizol工程聚合物公司针对电子、工业、医疗和体育/娱乐行业中的应用,重点展示了其在开创性脂肪族TPU、生物基TPU和胶粘剂TPU解决方案上取得的进展。

Teknor Apex针对彩色的、触摸友好的个人电子设备如健身追踪器、智能手表等推出了一系列新的TPE,以及用于汽车窗口封装和气候密封的Sarlink ME-2600苯乙烯嵌段共聚物。据称,Sarlink ME-2600苯乙烯嵌段共聚物拥有比Sarlink TPVs高50%的流动性。

清机料的发展

Mould Plus International公司推出了其改进的新牌号Ultra Purge 5150。这是一种高密度聚乙烯(HDPE)基混合清机料,不含玻璃纤维。据称,这款新牌号是该公司Ultra Purge 5050的发展,能使清机更快、更人性化,且通过了热流道安全和食品接触认证,能用于所有加工热塑性塑料的机器。

这款产品采用了新的Ultra-X专有技术,当与Ultra Purge活性配方混合时,能形成一种非常有效的清机剂,深入溶解颜色和积碳。据Mould Plus International公司介绍,Ultra-X可使聚合物流态化,从而使Ultra Purge牌号可以流过非常小的浇口(低至0.2mm),并在不损坏螺杆、机筒或热流道的条件下,提升擦洗功能。经证明,通过此技术,Ultra Purge的清机效率提升了30%。未来,该技术还将被用于Ultra Purge的其他品级。

RGL销售公司展示了其专有的Clean Plast清机料。这种化学清洗剂以颗粒形式提供,由于不含有任何有害的磨料,因此能在热流道、阀式浇口和敏感模具上安全使用。据RGL销售公司介绍,此产品的成分很简单,是将一种化学清洗剂混合在一种载体树脂中,就能有效分解污染,并通过载体树脂将其带出机筒、模具或工装。

Clean Plast配方现在能用于几乎所有类型的塑料加工和工装中,包括PET瓶胚和精密模具。对于难度特别高的应用,有订制配方和现场培训可提供。

添加剂新闻

意大利的REPI公司展示了其最新的液体着色剂和添加剂,及其专有的加料和计量设备。此外,该公司的U2011加料装置和光谱仪(Light Meter)也得到了展出,并进行了现场演示。

意大利的REPI公司现在北美提供其高性能液体添加剂和着色剂等,如图中所示为专用于PET片材的牌号

西班牙的Tolsa集团重点介绍了其Adins系列无卤阻燃保温增效剂,此产品能以粉末或浓缩物的形式提供。这些添加剂基于一种使用天然硅酸盐的新技术制备而成,具有改进的加工性能,成本也得以降低。这些产品拥有非常高的表面积和特殊的形态,性能可以针对电线、电缆和电子元件而进行订制。据报道,采用海泡石(一种复杂的硅酸镁)作为载体,可以减少活性阻燃剂的用量,从而降低整体成本 。

Tolsa集团能为市场提供一系列阻燃增效剂,包括Adins Clay 20、Clay 80以及Adins阻燃系列添加剂。这些产品能与塑料中大多数的阻燃剂进行协同作用,在燃烧过程中促进炭层的形成,保护聚合物免遭进一步的火焰蔓延。同时,烟和放热也显著减少。值得一提的是,Adins Clay系列能提高挤塑聚苯乙烯泡沫(XPS)的热性能和隔火性能,降低泡孔尺寸并增加泡孔密度。据报道,此添加剂可以替代XPS泡沫中的HBCD。

西班牙Tolsa集团现在北美提供一组基于使用天然硅酸盐突破性技术的阻燃剂和增效剂组合

Orion工程炭公司展示了5种新的专业炭黑,用于压力管道、电线电缆和导电产品:

1.Arosperse 5-183A是一种软珠炉黑,用于中压电缆的半导电屏蔽绝缘。此产品含有低硫杂质和低筛余物,是一款非常清洁和易分散的牌号。其他应用包括饮用水管道和电子封装。

2.Printex zeta A专为配气配水中所用的压力管道而设计。据称,其高化学纯度和物理清洁性最大限度地减少了味道和气味的影响。另外,其低复合水分吸收、极佳的微观分散和防紫外线保证了管道的平滑无缺陷。

3.XPB 552有一款拥有中等比表面积的产品,能赋予聚合物符合汽车车体部件所需静电涂层导电性要求的导电和抗静电性能,也对防静电电子包装有用。

4.XPB 538具有极高的比表面积和很高的结构水平以及清洁度。在工程塑料、电线电缆和锂离子电池等应用中,此产品与一般的导电炭黑相比,能在更低的用量下获得更高的导电性。

5.用于高压电缆的Printex HV具有很高的清洁度和分散性,据称,它能赋予半导电复合物优良的表面平滑性和高导电性。

Imerys石墨&碳公司展示了其Timrex合成与天然石墨产品线中的最新产品,它们能提供导热、导电、润滑和气体阻隔功能(在密封、水表、散热器、地热管和LED灯插座等应用中)。该公司的展出亮点还在于其最新的Ensalco高纯度、易分散炭黑,它们在电子包装、燃料软管、地板、电力电缆、输送带和ATEX(爆炸气氛)应用中提供导电性。

美国Struktol公司展出了其为再生/回收塑料和含有回收成分的塑料复合物而开发的过程添加剂。这些添加剂可用于从聚烯烃到工程塑料的各种树脂。对于工程树脂而言,该公司的两款新产品混合一种增容剂和一些润滑剂能改善掺入矿物和/或玻璃填料后的树脂流动性,对脱模也有助益,从而满足了更高的表面质量和物理性能要求。

这其中,Struktol TR 229适用于PC、PC/ABS、PA 6和PA 66,以及FDA批准的应用中。Struktol R 219是针对PA6和PA66开发的产品,但也被证明在回收PET和PBT中颇有成效。

对于再生PP,Struktol公司新增了3款产品——RP 11是一款独特的润滑剂组合,在用量低至0.2%时,能实现降黏和脱模的理想效果,以获得更好的熔体流动,并为更多地使用再生/回收成分创造了条件;RP 06提供了类似的黏度改性和脱模,并结合了汽车应用所需的低气味和低挥发性;在再生复合物和含有高水平PE污染物的树脂中,RP 37能提供卓越的黏度改性和润滑。

另外,Struktol公司还重点展示了RP 17混合润滑剂/气味中和面具。该产品最初是为木填充塑料复合物而设计,现已被改性用在需要润滑、脱模和减少气味等多功能的其他各种塑料中。此产品可用于回收以及可能需要中性气味的汽车内饰应用中。

Vertellus Specialities公司首次亮相于NPE展会,并展示了其ZeMac共聚物系列(乙烯和马来酸酐1:1的交替共聚物)中的最新产品。该系列共聚物证明是优秀的相容剂,主要用于诸如玻璃纤维浸润、复合薄膜、微胶囊、色料分散、热熔胶、热封包装和塑料配混等应用中。ZeMac E60P粉和Extent母料对于PA、PBT和其他工程塑料而言是非常有效的扩链剂,并能提高聚合物的相对黏度、强度、刚度、伸长率、韧性(特别是在低温下)和热变形温度。

Vertellus Specialties公司最新的ZeMac乙烯马来酸酐共聚物能作为工程树脂如PBT和PA的扩链剂

Vertellus Specialities公司的其他新产品还包括用于聚氯乙烯、生物聚合物和聚酯型热塑性弹性体的生物基增塑剂产品线。

Stoner公司展出了用于滚塑成型的TraSys脱模剂。据报道,继从杜邦收购TraSys产品线以补充其Releasomer和Stoner品牌后,Stoner公司已成为世界上最大的滚塑脱模剂供应商之一。TraSys产品在价格方面具有竞争力,且是水基的产品。

iD添加剂公司也展示了其脱模剂产品线,其突出特点是新的空气雾化喷雾器。该产品研发的目的是消除对气雾罐的需要。这些装置具有和气雾罐相同的直径,可均匀喷涂脱模剂,没有CFC或其他危险的推进剂,且可以重新充装。该公司的空气雾化喷雾器产品线现在包括3种脱模剂产品,都满足采用ABS、缩醛、丙烯酸、PA、PC、聚酯、PE、PP和PS制造的食品和医疗产品所涉及的FDA要求。据称,每次喷涂,它们可提供更多的脱模,没有模具积聚。

Jungbunzlauer展出了其Citrofol酯系列。这是一系列与PVC、PU、丙烯酸酯、PUR和生物聚合物(如纤维素、PLA和PHA)相容的生物基增塑剂。其中,Citrofol Bll是相对更新的一个牌号,它是一种可完全降解的柠檬酸酯,适合标准塑料和生物基塑料,特别适用于防止土壤侵蚀的地膜或薄膜,且通过了美国ASTM D6400和欧洲DIN EN 13432堆肥标准的认证。

其他材料

Sekisui塑料公司展示了其Piocelan可模塑泡沫珠树脂的新牌号。它们是苯乙烯和烯烃的聚合物。该公司采用一种专有技术,将聚烯烃的特点加到泡沫中,极大地提高了EPS(可发性聚苯乙烯)的耐冲击性、耐化学性和抗磨损性。泡沫可以使用常规的EPS设备进行成型。这款新材料能用于汽车零部件中以吸收能量并减重,可实现强度、耐热性和阻燃性的提升。另外还可作为运送汽车零部件、IT设备和家用电子产品的包装材料。

此外,Sekisui公司还介绍了几种正在开发的产品,包括具有优良耐高低温性且能成型为复杂形状的尼龙泡沫;具有很低的压缩永久变形和高弹性的弹性体珠粒泡沫;能作为碳纤维复合材料芯材且易成型或加工成复杂形状的耐热丙烯酸和聚酯泡沫。

埃克森美孚化学公司重点展示了专为高性能流延薄膜设计的Exceed mPE树脂,其在性能上有很多优势,如在高拉伸比下保留粘结,还有加工上的优点,包括高输出和卷料稳定性。

CTC塑料公司展示了其订制复合物产品线中的最新产品,它们是基于再生PP、HIPS和汽车认证的聚丙烯共聚物。

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