隨著消費者環保意識的日益增強,開發符合品質和性能要求的環保解決方案日益成為一種全球性的趨勢。基於這一趨勢,著名手機生產商摩托羅拉(Motorola)利用沙伯基礎創新塑料的新型Lexan EXL 8414聚碳酸酯 (PC)制造出了MOTO W233 Renew手機。
該手機是全球首個通過認證的碳中性設備,含有高達25%的消費後回收 (PCR) 成分(來自廢棄的塑料飲料瓶),生產能耗降低了20%左右,更重要的是,在提高可持續性的同時,還賦予了新款Renew手機卓越的性能。
“MOTO W233 Renew手機充分體現了摩托羅拉在可持續發展和環保責任方面做出的長期堅定承諾。”摩托羅拉移動設備業務可持續發展和管理辦公室主管Bill Olson說,“通過與沙伯基礎創新塑料的合作,我們共同研制出用於制造機殼的Lexan EXL 8414樹脂,從而為如今生態意識日益增強的消費者提供了一個碳中性的高性能解決方案。Renew手機的設計初衷就是一款完全環保并且極其可靠的設備。”
![]() 使用沙伯基礎創新塑料的Lexan EXL樹脂制造的新款摩托羅拉MOTOTM W233 Renew手機。 |
雖然Lexan EXL 8414樹脂是專為摩托羅拉的MOTO W233 Renew手機研制的,它同樣可以應用到其它對可持續性和卓越性能有要求的摩托羅拉產品上。
生物燃料中的聚甲醛樹脂長期壽命預測技術
作為環保對策之一,生物燃料廣受關注。寶理塑料的聚甲醛樹脂(POM)DURACON在汽車燃料系統零部件方面被廣泛采用。最近,寶理塑料專門開發出了有效地、高精度地預測在多種多樣生物燃料中的樹脂的長期壽命的技術。
這個技術由兩個預測技術構成。其中一個技術為預測生物燃料對樹脂的浸透量的技術。聚甲醛浸泡於汽油或生物燃料中會膨潤。因為膨潤量與樹脂的強度降低有密切關系,所以預測對樹脂的浸透量很重要。寶理塑料的技術專家根據熱力學理論完成了對此現象的預測公式。預測公式的計算值與實測值吻合得很好。第二個技術為在附加應力的情況下到破壞的壽命預測技術。根據燃料浸透量的預測,計算得到活性能源、活性體積的影響來解析破壞過程,最終預測到生物燃料中的長期壽命活性化。可以對溫度、應力、燃料種類、混合比率等各種因素,定量地預測影響。以前根據汽油單獨或生物燃料單獨實測的資料進行壽命預測,但兩者混合後因為種類繁多、混合比率復雜,很難實測所有情況。正因如此,寶理塑料以破壞過程的速度理論為基礎,確立了預測技術。
根據正確的壽命預測進行設計,就能夠最有效地使用塑料。今後汽車的安全性會更加重要,隨著全球化的進展不斷加速,燃料的種類和混合比率也更加多樣化,這一技術今後將發揮更大的作用。
寶理塑料首次研究的材料為聚甲醛樹脂DURACON和乙醇汽油,但是,這一技術不僅僅適用於這兩種材料,還可以適用於聚酯樹脂、聚酰胺樹脂等。如果是液體,只要是兩種混合燃料,什麼樣的燃料都可以適用。從這個角度考慮,此技術可以適用於今後出現的以生物柴油燃料為主的來源於生物的各種燃料。
據寶理塑料介紹,這一領域本來需要做大量的實驗,能夠減少實驗次數就可以減輕對環境的負擔。以前用一年以上時間進行實驗才能得到的資料,現在20天左右就能夠預測,這一技術今後會應用越來越廣泛。
尼龍汽車油箱好處多多
尼龍(PA)改性材料具有更優異的機械性能、電性能、耐化學性、耐熱性、耐磨性、耐候性及尺寸穩定等特點,近年來市場發展迅速。尼龍密度比金屬材料輕3-6倍,成型工藝簡單而且能耗小。
在工業發達國家,塑料燃油箱基本上已取代了金屬油箱,但在中國,金屬油箱仍占相當的比例,而較多使用的聚乙烯油箱,目前仍然難以達到更高的燃油泄漏環保要求,并且所用聚乙烯有相當數量還從國外進口。因此,推出高性能改性尼龍材料用來生產單層吹塑改性尼龍油箱,對於中國摩托車/汽車工業的高速發展,有十分重要的意義。
東莞市意普萬工程塑料有限公司,一直致力於高性能尼龍改性材料的研究和開發。2008年年底,意普萬推出摩托車/汽車尼龍吹塑汽油油箱專用料,其突出的耐低溫和抗汽油滲透特性開拓了全新的領域,可一次吹塑成型的加工特性,解決了摩托車/汽車工業的發展瓶頸。
與聚乙烯比較,尼龍材料具有更高的綜合性能,拉伸強度高兩倍以上,拉伸模量高一倍,熱變形溫度高幾十到上百攝氏度;尼龍的分子結構與汽油等烴類分子有很大不同,因此有良好的阻透性。但是,將普通尼龍用作摩托車/汽車汽油油箱吹塑材料還存在問題。一方面,普通尼龍的抗沖擊強度雖然不錯,但與摩托車/汽車燃油箱所要求的在嚴酷氣候條件下承受高震動所需要的高抗沖特別是低溫下的高抗沖性能仍有較大差距。另一方面,普通尼龍在熔融狀態下的粘度較低,熔體強度較差,不適應於吹塑成型。因此,使用尼龍作為吹塑成型單層摩托車/汽車燃油箱材料,主要需解決上述兩方面的問題。
意普萬選擇尼龍6、尼龍66、尼龍6/66共聚物作為基料,選取適宜的牌號、規格以及最佳組合配比,再添加各種改性劑,采用獨特的共混改性技術,制造出用於摩托車/汽車汽油油箱的吹塑材料,具有滿足摩托車高震動和適應嚴寒氣候的很好的低溫抗沖擊強度(在-40℃下的缺口沖擊強度為65-100kJ/m2),以及極佳的抗汽油透過性(汽油透過量≦2g/m2·24h);另外,材料熔體粘度高,具有優異的吹塑加工性能,可滿足不同形狀產品的一次吹塑成型。
由於共混改性具有很好的調整靈活性,意普萬也可以根據具體客戶的特殊要求,特別提高某一方面的性能,以滿足客戶的不同需要。
無鹵聚合物“直接切換”新選擇
應用於個人電腦主機板上的連接器,對材料的性能與加工有很高的要求,如高流動性、阻燃、抗高熱等。最近,PC主機板連接器世界級制造商Samtec公司與泰科納(Ticona)合作開發出新型連接器。
![]() 泰科納的不含鹵素的Celanex XFR熱塑性聚酯產品,可滿足接觸器等制件對性能與環保性要求。 |
“我們致力於為客戶的現有和新型的環保產品提供解決方案,”Samtec公司全球供應鏈經理Mark Baumann說,“基於我們對現有商業化產品測試和制模方面的第一手經驗,我們對使用升級版無鹵Celanex XFR熱塑性聚酯直接切換現有溴化熱塑性聚酯材料充滿信心。”對於市場上銷售的零部件,Samtec公司已證明Celanex XFR熱塑性聚酯可以直接切換溴化熱塑性聚酯。高公司使用增強型的Celanex XFR熱塑性聚酯,成功在一個八穴模具中成型出一種難度極高的5英寸連接器。
“泰科納的Celanex XFR熱塑性聚酯產品為Samtec公司提供了市場接受度高的、非鹵化的、V-0級玻纖增強熱塑性聚酯,直接切換溴化熱塑性聚酯產品,”泰科納全球客戶經理Michelle Brand說,“利用現有工具,Samtec公司生產的連接器能滿足相同的性能要求,包括收縮和翹曲尺寸以及插拔力要求。”
泰科納公司出品的Celanex XFR 熱塑性聚酯系列有增強和非增強級產品,具有與溴化阻燃劑系列產品類似的流動性和韌性。Celanex XFR熱塑性聚酯產品等級能幫助客戶符合有害物質限制和報廢產品法規的要求,如RoHS(電子電氣產品中有害物質禁限用指令)和WEEE(報廢電子電氣產品指令)。
相對於目前在售的最高性能非鹵化阻燃聚酯產品,采用了專利XFR系統的新Celanex熱塑性聚酯系列產品有以下優勢:
加工過程中無遷移,使用過程中無端子或線端的腐蝕;
燃燒時無毒性、腐蝕性氣體排放;
與鹵化阻燃系統相比,密度更低;
優良的力學性能,成型制件性能提高;
優良的電氣和熱力性能等級(高相比漏電起痕指數和灼熱絲指數);
優良的可著色性和顏色穩定性。
Brand說:“Samtec公司所取得的成果證明,只需短時間的運行調整,Celanex XFR熱塑性聚酯系列產品就可以被直接切換使用,為客戶現有的熱塑性聚酯產品提供了無鹵化解決方案。”
具優異耐磨性的聚碳酸酯車窗
作為批量生產的全景、層迭式天窗及固定側窗玻璃的原材料,聚碳酸酯已經被廣泛應用於汽車行業。由於聚碳酸酯輕於傳統玻璃材料,并具備較高的設計自由度,且抗碎裂性能卓越,它同時也是汽車後窗玻璃的理想原材料。在這一應用領域中,車窗表面需要較高的耐刮耐磨性,并在洗車、使用擋風玻璃刮水器過程中保持無恙,從而預防由於車窗表面磨損引起的能見度受損。
因此,拜耳材料科技(Bayer MaterialScience)的技術服務中心專門針對這一點增加了一項擋風玻璃刮水器測試以便滿足這一應用領域的特殊要求。“相對於規定中所要求的Taber耐磨測試,本測試可以使我們更真實、更精確地模擬和再現現實中擋風玻璃刮水器在車窗上施加的壓力。”拜耳材料科技聚碳酸酯汽車玻璃表面改進領域專家Frank Buckel博士解釋說,“憑借這些擋風玻璃刮水器作用下耐磨性測試的成果,我們拓展了作為BayVision一部分的服務組合,并為系統供應商及汽車行業提供更多服務項目。”
ASTM D 1044 (DIN 52347)的Taber試驗是將兩個裝滿金剛砂粒的滾筒以規定的作用力壓於旋轉的試驗對象上。
“這很難重現反映汽車正常運作中所受到的壓力。”Buckel評論道,“在新的測試體系中,我們將涂有需測試涂層的試驗薄板進行固定,使裝有商用刮水片的刮水器以20g/cm2的作用力在薄板上前後移動,移動速度為14cm/s。由於司機使用刮水器的習慣各不相同,該試驗也可進行相應調整。”例如,該試驗可在乾燥或潮濕,有或無標準污垢(ISO 6255)的條件下進行。
初步試驗證明,涂有聚硅氧烷涂層的車窗在受污後,使用刮水器進行濕擦,即使經刮水器的兩片刮水片反復摩擦3萬次後,也不會產生肉眼可視的霧狀變化。
為檢測實驗室刮水器測試中各種試驗條件與實際使用條件之間的相互關系,試驗中還特別設置了一個用於測試大面積的聚碳酸酯後車窗的刮水器試驗臺架。試驗證明,Taber測試中不使用刮水器,無法對實際行駛時聚碳酸酯車窗的真實耐磨性提供可靠的數據。這類車窗包括側窗及全景天窗。為此,拜耳將涂有商用涂層的試驗薄板裝配於車頂,并在三年多時間內,每周洗一次車,不使用如車蠟之類的保護性物質。試驗顯示,與等離子表面涂層濕涂工藝相比,邁圖高新材料股份有限公司的AS 4000聚硅氧烷系統,具備更出色的耐磨性。即使經過150多次洗車,涂有AS 4000的模克隆車窗也未出現可見霧狀變化。涂有純聚硅氧烷涂層的批量生產的聚碳酸酯車窗,有效使用六年多并達到12.5萬公里的行駛里程後,依然具備良好耐磨性。




