聚焦高性能、經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性

文/本刊編輯Lilli Manolis Sherman

聚焦高性能、經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性

文/本刊編輯Lilli Manolis Sherman

材料研發(fā)方面取得的新進(jìn)展對(duì)于塑料行業(yè)的進(jìn)步起到了非常積極的推動(dòng)作用。在NPE 2015展會(huì)中，各種材料和添加劑的新產(chǎn)品紛紛呈現(xiàn)在觀眾面前，比往年更加引人注目。

在NPE 2015展會(huì)中，各種材料和添加劑的新進(jìn)展比往年更加突出，通過本文的介紹，您可以看到從汽車、工業(yè)到醫(yī)療、包裝應(yīng)用的各種新型高性能工程塑料和熱塑性彈性體（TPE）。另外，還有新的清機(jī)料、混合苯乙烯/烯烴模塑泡沫樹脂和用于流延膜的mPE樹脂等的最新進(jìn)展。

在添加劑方面，來自意大利和西班牙的兩家公司進(jìn)入了北美市場(chǎng)。展會(huì)上創(chuàng)新的添加劑產(chǎn)品包括導(dǎo)電炭黑和導(dǎo)熱石墨、提升再生塑料加工性能的添加劑、用于工程塑料的增容劑、生物基增塑劑以及用于滾塑和氣霧罐“可持續(xù)”替代品的新型脫模劑。

高性能工程塑料

RTP公司展出了與其工程熱塑性塑料相關(guān)的各種應(yīng)用，這其中包含了幾個(gè)亮點(diǎn)。其一是該公司擴(kuò)大了其長(zhǎng)纖維增強(qiáng)聚丙烯（PP VLF）的組合，該組合現(xiàn)在包含了一系列低排放產(chǎn)品，可以滿足國(guó)際立法和汽車OEMs已經(jīng)確認(rèn)的通過減少氣味、霧和總揮發(fā)性有機(jī)物來改善空氣質(zhì)量和汽車內(nèi)飾安全的需求。

RTP公司低排放PP VLF材料增強(qiáng)物含量為20%～50%，擁有卓越的強(qiáng)度、剛度和尺寸精度。它們已經(jīng)按照德國(guó)汽車工業(yè)（VDA）針對(duì)氣味、霧和總揮發(fā)性有機(jī)物排放的測(cè)試方法，由認(rèn)可的外部實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明，這款新的材料滿足甚至超過了OEMs對(duì)這3個(gè)指標(biāo)的要求。這些材料能在儀表板、門模塊載體、頂板和中心控制臺(tái)、座位、承載地板、踏板箱、備胎罩以及儲(chǔ)物箱等應(yīng)用中使用。

除了汽車行業(yè)外，RTP公司還在展會(huì)中發(fā)布了其獨(dú)特的摩擦學(xué)數(shù)據(jù)，這為醫(yī)療器械設(shè)計(jì)人員在熱塑性材料的選擇上提供了幫助。展臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)的工程師提供了基于一個(gè)創(chuàng)新摩擦試驗(yàn)的新數(shù)據(jù)，該試驗(yàn)專用于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)一次性醫(yī)療器械的性能。采用這種新方法，RTP公司的工程師們測(cè)試了帶有不同減摩添加劑組合的基礎(chǔ)樹脂。

同樣將目光瞄準(zhǔn)汽車市場(chǎng)的還有相對(duì)新興的Lehvoss北美公司。據(jù)稱，采用該公司新的尼龍66（PA66）生產(chǎn)的齒輪，比采用縮醛、PA和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）更具彈性，甚至在高溫下也是如此。該公司的Luvocom 1-8181和1-8520是用碳纖維和抗沖擊改性劑強(qiáng)化的PA66，專為承受高應(yīng)力的汽車齒輪而開發(fā)。這些材料在120 ℃條件下的強(qiáng)度要比標(biāo)準(zhǔn)PA66高80%左右，同時(shí)也擁有更優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度。

Lehvoss公司用碳纖維和抗沖擊改性劑增強(qiáng)的PA66材料可用于汽車齒輪

RTP公司的工程師們提供了基于一種創(chuàng)新摩擦試驗(yàn)的新數(shù)據(jù)，該試驗(yàn)專用于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)一次性醫(yī)療器械中的摩擦性能，并為材料選擇提供了幫助

根據(jù)零部件的壽命，這款新的PA66材料能滿足連續(xù)工作溫度為120 ℃、短時(shí)間工作溫度為150 ℃的使用要求。這擴(kuò)大了增強(qiáng)熱塑性塑料的工程范圍。

帝斯曼工程塑料公司（以下簡(jiǎn)稱“帝斯曼”）也展出了其最新的幾款材料，包括Akulon PA6新組合和用于彈性食品包裝薄膜的Arnitel聚酯。另外，基于其Akulon XS結(jié)晶性能的提高，帝斯曼還宣布了與PA吹塑薄膜加工相關(guān)的一個(gè)重要新進(jìn)展。這款材料擁有擴(kuò)大的加工窗口，為共擠多層和單層膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)帶來了更多空間。

此外，帝斯曼的新品還有Stanyl PA46和Akulon PA6組合中的新一代Diablo高耐熱牌號(hào)，此材料能用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，如進(jìn)氣歧管、管道和增壓空氣冷卻器。同樣得到展出的還有該公司正在開發(fā)的用于壓縮天然氣的熱塑性復(fù)合材料容器。

Albis塑料公司展示了其最新的工程塑料和新的應(yīng)用，重點(diǎn)聚焦于該公司的汽車照明用Alcom PC、ABS和ABS/PC產(chǎn)品。這些產(chǎn)品包括均勻、幾乎無損失光擴(kuò)散的LD（光擴(kuò)散）品級(jí)，高光強(qiáng)度和反射率的LB（遮光）品級(jí)，以及擁有最佳光導(dǎo)且結(jié)合了高韌性和良好耐熱變形性的LG（光板）品級(jí)。

針對(duì)油氣行業(yè)的新型低回彈量PEEK材料使支撐環(huán)在斜面切割后彈進(jìn)或彈出（spring in or out）的趨勢(shì)達(dá)到最小化

Techmer ES公司展示了其用于石油和天然氣行業(yè)的PEEK材料Hifill PEEK LSB（低回彈）組合中的最新品種。LSB材料旨在解決開發(fā)油氣密封系統(tǒng)支撐環(huán)時(shí)面對(duì)的回彈性挑戰(zhàn)。支撐環(huán)的具體生產(chǎn)過程起始于成型胚，這些成型胚稍后會(huì)根據(jù)OEMs要求加工成環(huán)，接著被斜面切割用于現(xiàn)場(chǎng)使用。然而，一旦經(jīng)過斜面切割后，其彈進(jìn)（重疊）或彈出（形成一個(gè)間隙）取決于是成型胚中的哪個(gè)部分被切成環(huán)。據(jù)稱，使用LSB材料可獲得低回彈并符合OEMs要求的物理性能。Techmer ES公司表示，之前的產(chǎn)品要么只解決了回彈性，要么只滿足了物理性能要求。

在展會(huì)中，Techmer ES公司還首次展出了一條新的材料產(chǎn)品線，用于添加劑制造和3D打印。該公司表示，此生產(chǎn)線能為很多工藝提供材料，包括FDM、SLS和大型部件打印。

8150是Elastocon TPE技術(shù)公司展出的5種新型TPE牌號(hào)之一，它是一種黑色、邵氏硬度為48A的產(chǎn)品，具有橡膠狀特性，提供了一種用于消費(fèi)品和工業(yè)應(yīng)用的消光表面處理

更多的新型熱塑性彈性體涌現(xiàn)

Elastocon TPE技術(shù)公司重點(diǎn)推出了5種新的TPE，其中的4種屬于該公司Elastocon 8000系列多用途TPE，它們可以重疊注塑、擠出、吹塑或配混。其中，8150是一款黑色、邵氏硬度為48A的TPE，具有橡膠狀性能，能提供消光的表面處理和良好的紫外線穩(wěn)定性，此材料已經(jīng)通過了汽車內(nèi)飾的FMVSS302易燃性要求；8088N是一款黑色、邵氏硬度88A，用于汽車應(yīng)用的材料；8078B是一款黑色、邵氏硬度為82A，能提供橡膠狀性能和紫外線穩(wěn)定性的材料；8088BL是一款著色的88A品級(jí)，符合美國(guó)FDA和阻燃性要求，擁有紫外線穩(wěn)定性、高抗沖擊性和降低的摩擦系數(shù)，適用于汽車內(nèi)飾。

同時(shí)得到重點(diǎn)展示的還有Elastocon TPE技術(shù)公司擁有超強(qiáng)韌性且超透明的熱塑性彈性體CLR系列。這些無油、無味的材料有65A和75A兩種硬度，符合FDA要求，可以注塑、擠出和重疊注塑于PP等材料上，非常適合于醫(yī)療和玩具應(yīng)用。

Lubrizol工程聚合物公司針對(duì)電子、工業(yè)、醫(yī)療和體育/娛樂行業(yè)中的應(yīng)用，重點(diǎn)展示了其在開創(chuàng)性脂肪族TPU、生物基TPU和膠粘劑TPU解決方案上取得的進(jìn)展。

Teknor Apex針對(duì)彩色的、觸摸友好的個(gè)人電子設(shè)備如健身追蹤器、智能手表等推出了一系列新的TPE，以及用于汽車窗口封裝和氣候密封的Sarlink ME-2600苯乙烯嵌段共聚物。據(jù)稱，Sarlink ME-2600苯乙烯嵌段共聚物擁有比Sarlink TPVs高50%的流動(dòng)性。

清機(jī)料的發(fā)展

Mould Plus International公司推出了其改進(jìn)的新牌號(hào)Ultra Purge 5150。這是一種高密度聚乙烯（HDPE）基混合清機(jī)料，不含玻璃纖維。據(jù)稱，這款新牌號(hào)是該公司Ultra Purge 5050的發(fā)展，能使清機(jī)更快、更人性化，且通過了熱流道安全和食品接觸認(rèn)證，能用于所有加工熱塑性塑料的機(jī)器。

這款產(chǎn)品采用了新的Ultra-X專有技術(shù)，當(dāng)與Ultra Purge活性配方混合時(shí)，能形成一種非常有效的清機(jī)劑，深入溶解顏色和積碳。據(jù)Mould Plus International公司介紹，Ultra-X可使聚合物流態(tài)化，從而使Ultra Purge牌號(hào)可以流過非常小的澆口（低至0.2 mm），并在不損壞螺桿、機(jī)筒或熱流道的條件下，提升擦洗功能。經(jīng)證明，通過此技術(shù)，Ultra Purge的清機(jī)效率提升了30%。未來，該技術(shù)還將被用于Ultra Purge的其他品級(jí)。

RGL銷售公司展示了其專有的Clean Plast清機(jī)料。這種化學(xué)清洗劑以顆粒形式提供，由于不含有任何有害的磨料，因此能在熱流道、閥式澆口和敏感模具上安全使用。據(jù)RGL銷售公司介紹，此產(chǎn)品的成分很簡(jiǎn)單，是將一種化學(xué)清洗劑混合在一種載體樹脂中，就能有效分解污染，并通過載體樹脂將其帶出機(jī)筒、模具或工裝。

Clean Plast配方現(xiàn)在能用于幾乎所有類型的塑料加工和工裝中，包括PET瓶胚和精密模具。對(duì)于難度特別高的應(yīng)用，有訂制配方和現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)可提供。

REPI公司現(xiàn)在北美提供其高性能液體添加劑和著色劑等。圖中所示為采用專用于PET片材的牌號(hào)生產(chǎn)的產(chǎn)品

添加劑新聞

意大利的REPI公司展示了其最新的液體著色劑和添加劑，及其專有的加料和計(jì)量設(shè)備。此外，該公司的U2011加料裝置和光譜儀（Light Meter）也得到了展出，并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)演示。

西班牙的Tolsa集團(tuán)重點(diǎn)介紹了其Adins系列無鹵阻燃保溫增效劑，此產(chǎn)品能以粉末或濃縮物的形式提供。這些添加劑基于一種使用天然硅酸鹽的新技術(shù)制備而成，具有改進(jìn)的加工性能，成本也得以降低。這些產(chǎn)品擁有非常高的表面積和特殊的形態(tài)，性能可以針對(duì)電線、電纜和電子元件而進(jìn)行訂制。據(jù)報(bào)道，采用海泡石（一種復(fù)雜的硅酸鎂）作為載體，可以減少活性阻燃劑的用量，從而降低整體成本 。

Tolsa集團(tuán)能為市場(chǎng)提供一系列阻燃增效劑，包括Adins Clay 20、Clay 80以及Adins阻燃系列添加劑。這些產(chǎn)品能與塑料中大多數(shù)的阻燃劑進(jìn)行協(xié)同作用，在燃燒過程中促進(jìn)炭層的形成，保護(hù)聚合物免遭進(jìn)一步的火焰蔓延。同時(shí)，煙和放熱也顯著減少。值得一提的是，Adins Clay系列能提高擠塑聚苯乙烯泡沫（XPS）的熱性能和隔火性能，降低泡孔尺寸并增加泡孔密度。據(jù)報(bào)道，此添加劑可以替代XPS泡沫中的HBCD。

Jaffe在 Griliches研究的基礎(chǔ)上⑥，基于Cobb－Doulas生產(chǎn)函數(shù)，將研發(fā)勞動(dòng)力變量引入到模型中，形成以下知識(shí)生產(chǎn)函數(shù):

Orion工程炭公司展示了5種新的專業(yè)炭黑，用于壓力管道、電線電纜和導(dǎo)電產(chǎn)品：

1.Arosperse 5-183A是一種軟珠爐黑，用于中壓電纜的半導(dǎo)電屏蔽絕緣。此產(chǎn)品含有低硫雜質(zhì)和低篩余物，是一款非常清潔和易分散的牌號(hào)。其他應(yīng)用包括飲用水管道和電子封裝。

2.Printex zeta A專為配氣配水中所用的壓力管道而設(shè)計(jì)。據(jù)稱，其高化學(xué)純度和物理清潔性最大限度地減少了味道和氣味的影響。另外，其低復(fù)合水分吸收、極佳的微觀分散和防紫外線性能保證了管道的平滑無缺陷。

西班牙Tolsa集團(tuán)現(xiàn)在北美提供一組基于使用天然硅酸鹽突破性技術(shù)的阻燃劑和增效劑組合

3.XPB 552是一款擁有中等比表面積的產(chǎn)品，能賦予聚合物符合汽車車體部件所需靜電涂層導(dǎo)電性要求的導(dǎo)電和抗靜電性能，也對(duì)防靜電電子包裝有用。

4.XPB 538具有極高的比表面積和很高的結(jié)構(gòu)水平以及清潔度。在工程塑料、電線電纜和鋰離子電池等應(yīng)用中，此產(chǎn)品與一般的導(dǎo)電炭黑相比，能在更低的用量下獲得更高的導(dǎo)電性。

5.用于高壓電纜的Printex HV具有很高的清潔度和分散性，據(jù)稱，它能賦予半導(dǎo)電復(fù)合物優(yōu)良的表面平滑性和高導(dǎo)電性。

美國(guó)Struktol公司展出了其為再生/回收塑料和含有回收成分的塑料復(fù)合物而開發(fā)的過程添加劑。這些添加劑可用于從聚烯烴到工程塑料的各種樹脂。對(duì)于工程樹脂而言，該公司的兩款新產(chǎn)品混合一種增容劑和一些潤(rùn)滑劑能改善摻入礦物和/或玻璃填料后的樹脂流動(dòng)性，對(duì)脫模也有助益，從而滿足了更高的表面質(zhì)量和物理性能要求。

這其中，Struktol TR 229適用于PC、PC/ABS、PA 6和PA 66，以及FDA批準(zhǔn)的應(yīng)用中。Struktol R 219是針對(duì)PA6和PA66開發(fā)的產(chǎn)品，但也被證明在回收PET和PBT中頗有成效。

對(duì)于再生PP，Struktol公司新增了3款產(chǎn)品——RP 11是一款獨(dú)特的潤(rùn)滑劑組合，在用量低至0.2%時(shí)，能實(shí)現(xiàn)降黏和脫模的理想效果，以獲得更好的熔體流動(dòng)，并為更多地使用再生/回收成分創(chuàng)造了條件；RP 06提供了類似的黏度改性和脫模，并結(jié)合了汽車應(yīng)用所需的低氣味和低揮發(fā)性；在再生復(fù)合物和含有高水平PE污染物的樹脂中，RP 37能提供卓越的黏度改性和潤(rùn)滑。

另外，Struktol公司還重點(diǎn)展示了RP 17混合潤(rùn)滑劑/氣味中和面具。該產(chǎn)品最初是為木填充塑料復(fù)合物而設(shè)計(jì)，現(xiàn)已被改性用在需要潤(rùn)滑、脫模和減少氣味等多功能的其他各種塑料中。此產(chǎn)品可用于回收以及可能需要中性氣味的汽車內(nèi)飾應(yīng)用中。

Vertellus Specialities公司首次亮相于NPE展會(huì)，并展示了其ZeMac共聚物系列（乙烯和馬來酸酐1∶1的交替共聚物）中的最新產(chǎn)品。該系列共聚物證明是優(yōu)秀的相容劑，主要用于諸如玻璃纖維浸潤(rùn)、復(fù)合薄膜、微膠囊、色料分散、熱熔膠、熱封包裝和塑料配混等應(yīng)用中。ZeMac E60P粉和Extent母料對(duì)于PA、PBT和其他工程塑料而言是非常有效的擴(kuò)鏈劑，并能提高聚合物的相對(duì)黏度、強(qiáng)度、剛度、伸長(zhǎng)率、韌性（特別是在低溫下）和熱變形溫度。

Vertellus Specialities公司的其他新產(chǎn)品還包括用于聚氯乙烯、生物聚合物和聚酯型熱塑性彈性體的生物基增塑劑產(chǎn)品線。

Stoner公司展出了用于滾塑成型的TraSys脫模劑。據(jù)報(bào)道，繼從杜邦收購(gòu)TraSys產(chǎn)品線以補(bǔ)充其Releasomer和Stoner品牌后，Stoner公司已成為世界上最大的滾塑脫模劑供應(yīng)商之一。TraSys產(chǎn)品在價(jià)格方面具有競(jìng)爭(zhēng)力，且是水基的產(chǎn)品。

iD添加劑公司也展示了其脫模劑產(chǎn)品線，其突出特點(diǎn)是新的空氣霧化噴霧器。該產(chǎn)品研發(fā)的目的是消除對(duì)氣霧罐的需要。這些裝置具有和氣霧罐相同的直徑，可均勻噴涂脫模劑，沒有CFC或其他危險(xiǎn)的推進(jìn)劑，且可以重新充裝。該公司的空氣霧化噴霧器產(chǎn)品線現(xiàn)在包括3種脫模劑產(chǎn)品，都滿足采用ABS、縮醛、丙烯酸、PA、PC、聚酯、PE、PP和PS制造的食品和醫(yī)療產(chǎn)品所涉及的FDA要求。據(jù)稱，每次噴涂，它們可提供更多的脫模，沒有模具積聚。

Vertellus Specialties公司最新的ZeMac乙烯馬來酸酐共聚物能作為工程樹脂如PBT和PA的擴(kuò)鏈劑

Jungbunzlauer展出了其Citrofol酯系列。這是一系列與PVC、PU、丙烯酸酯、PUR和生物聚合物（如纖維素、PLA和PHA）相容的生物基增塑劑。其中，Citrofol Bll是相對(duì)更新的一個(gè)牌號(hào)，它是一種可完全降解的檸檬酸酯，適合標(biāo)準(zhǔn)塑料和生物基塑料，特別適用于防止土壤侵蝕的地膜或薄膜，且通過了美國(guó)ASTM D6400和歐洲D(zhuǎn)IN EN 13432堆肥標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證。

其他材料

Sekisui塑料公司展示了其Piocelan可模塑泡沫珠樹脂的新牌號(hào)。它們是苯乙烯和烯烴的聚合物。該公司采用一種專有技術(shù)，將聚烯烴的特點(diǎn)加到泡沫中，極大地提高了EPS（可發(fā)性聚苯乙烯）的耐沖擊性、耐化學(xué)性和抗磨損性。這款可模塑泡沫珠樹脂可以使用常規(guī)的EPS設(shè)備進(jìn)行成型，能用于汽車零部件中以吸收能量并減重，可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度、耐熱性和阻燃性的提升。另外還可作為運(yùn)送汽車零部件、IT設(shè)備和家用電子產(chǎn)品的包裝材料。

此外，Sekisui公司還介紹了幾種正在開發(fā)的產(chǎn)品，包括具有優(yōu)良耐高低溫性且能成型為復(fù)雜形狀的尼龍泡沫；具有很低的壓縮永久變形性和高彈性的彈性體珠粒泡沫；能作為碳纖維復(fù)合材料芯材且易成型或加工成復(fù)雜形狀的耐熱丙烯酸和聚酯泡沫。

埃克森美孚化學(xué)公司重點(diǎn)展示了專為高性能流延薄膜設(shè)計(jì)的Exceed mPE樹脂，其在性能上有很多優(yōu)勢(shì)，如在高拉伸比下保留粘結(jié)，還有加工上的優(yōu)點(diǎn)，包括高輸出和卷料穩(wěn)定性。

CTC塑料公司展示了其訂制復(fù)合物產(chǎn)品線中的最新產(chǎn)品，它們是基于再生PP、HIPS和汽車認(rèn)證的聚丙烯共聚物。