聚焦高性能、經濟性和可持續性

文/本刊編輯Lilli Manolis Sherman

聚焦高性能、經濟性和可持續性

文/本刊編輯Lilli Manolis Sherman

材料研發方面取得的新進展對于塑料行業的進步起到了非常積極的推動作用。在NPE 2015展會中，各種材料和添加劑的新產品紛紛呈現在觀眾面前，比往年更加引人注目。

在NPE 2015展會中，各種材料和添加劑的新進展比往年更加突出，通過本文的介紹，您可以看到從汽車、工業到醫療、包裝應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樹脂等的最新進展。

在添加劑方面，來自意大利和西班牙的兩家公司進入了北美市場。展會上創新的添加劑產品包括導電炭黑和導熱石墨、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”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的各種應用，這其中包含了幾個亮點。其一是該公司擴大了其長纖維增強聚丙烯（PP VLF）的組合，該組合現在包含了一系列低排放產品，可以滿足國際立法和汽車OEMs已經確認的通過減少氣味、霧和總揮發性有機物來改善空氣質量和汽車內飾安全的需求。

RTP公司低排放PP VLF材料增強物含量為20%～50%，擁有卓越的強度、剛度和尺寸精度。它們已經按照德國汽車工業（VDA）針對氣味、霧和總揮發性有機物排放的測試方法，由認可的外部實驗室進行了測試。結果表明，這款新的材料滿足甚至超過了OEMs對這3個指標的要求。這些材料能在儀表板、門模塊載體、頂板和中心控制臺、座位、承載地板、踏板箱、備胎罩以及儲物箱等應用中使用。

除了汽車行業外，RTP公司還在展會中發布了其獨特的摩擦學數據，這為醫療器械設計人員在熱塑性材料的選擇上提供了幫助。展臺現場的工程師提供了基于一個創新摩擦試驗的新數據，該試驗專用于準確預測一次性醫療器械的性能。采用這種新方法，RTP公司的工程師們測試了帶有不同減摩添加劑組合的基礎樹脂。

同樣將目光瞄準汽車市場的還有相對新興的Lehvoss北美公司。據稱，采用該公司新的尼龍66（PA66）生產的齒輪，比采用縮醛、PA和聚對苯二甲酸丁二醇酯（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化的PA66，專為承受高應力的汽車齒輪而開發。這些材料在120 ℃條件下的強度要比標準PA66高80%左右，同時也擁有更優異的沖擊強度。

Lehvoss公司用碳纖維和抗沖擊改性劑增強的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新摩擦試驗的新數據，該試驗專用于準確預測一次性醫療器械中的摩擦性能，并為材料選擇提供了幫助

根據零部件的壽命，這款新的PA66材料能滿足連續工作溫度為120 ℃、短時間工作溫度為150 ℃的使用要求。這擴大了增強熱塑性塑料的工程范圍。

帝斯曼工程塑料公司（以下簡稱“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結晶性能的提高，帝斯曼還宣布了與PA吹塑薄膜加工相關的一個重要新進展。這款材料擁有擴大的加工窗口，為共擠多層和單層膜結構的設計帶來了更多空間。

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，此材料能用于汽車發動機零部件，如進氣歧管、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的用于壓縮天然氣的熱塑性復合材料容器。

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

針對油氣行業的新型低回彈量PEEK材料使支撐環在斜面切割后彈進或彈出（spring in or out）的趨勢達到最小化

Techmer ES公司展示了其用于石油和天然氣行業的PEEK材料Hifill PEEK LSB（低回彈）組合中的最新品種。LSB材料旨在解決開發油氣密封系統支撐環時面對的回彈性挑戰。支撐環的具體生產過程起始于成型胚，這些成型胚稍后會根據OEMs要求加工成環，接著被斜面切割用于現場使用。然而，一旦經過斜面切割后，其彈進（重疊）或彈出（形成一個間隙）取決于是成型胚中的哪個部分被切成環。據稱，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。

在展會中，Techmer ES公司還首次展出了一條新的材料產品線，用于添加劑制造和3D打印。該公司表示，此生產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技術公司展出的5種新型TPE牌號之一，它是一種黑色、邵氏硬度為48A的產品，具有橡膠狀特性，提供了一種用于消費品和工業應用的消光表面處理

更多的新型熱塑性彈性體涌現

Elastocon TPE技術公司重點推出了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定性，此材料已經通過了汽車內飾的FMVSS302易燃性要求；8088N是一款黑色、邵氏硬度88A，用于汽車應用的材料；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定性的材料；8088BL是一款著色的88A品級，符合美國FDA和阻燃性要求，擁有紫外線穩定性、高抗沖擊性和降低的摩擦系數，適用于汽車內飾。

同時得到重點展示的還有Elastocon TPE技術公司擁有超強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，非常適合于醫療和玩具應用。

Lubrizol工程聚合物公司針對電子、工業、醫療和體育/娛樂行業中的應用，重點展示了其在開創性脂肪族TPU、生物基TPU和膠粘劑TPU解決方案上取得的進展。

Teknor Apex針對彩色的、觸摸友好的個人電子設備如健身追蹤器、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。據稱，Sarlink ME-2600苯乙烯嵌段共聚物擁有比Sarlink TPVs高50%的流動性。

清機料的發展

Mould Plus International公司推出了其改進的新牌號Ultra Purge 5150。這是一種高密度聚乙烯（HDPE）基混合清機料，不含玻璃纖維。據稱，這款新牌號是該公司Ultra Purge 5050的發展，能使清機更快、更人性化，且通過了熱流道安全和食品接觸認證，能用于所有加工熱塑性塑料的機器。

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

RGL銷售公司展示了其專有的Clean Plast清機料。這種化學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RGL銷售公司介紹，此產品的成分很簡單，是將一種化學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筒、模具或工裝。

Clean Plast配方現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。對于難度特別高的應用，有訂制配方和現場培訓可提供。

REPI公司現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片材的牌號生產的產品

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量設備。此外，該公司的U2011加料裝置和光譜儀（Light Meter）也得到了展出，并進行了現場演示。

西班牙的Tolsa集團重點介紹了其Adins系列無鹵阻燃保溫增效劑，此產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制備而成，具有改進的加工性能，成本也得以降低。這些產品擁有非常高的表面積和特殊的形態，性能可以針對電線、電纜和電子元件而進行訂制。據報道，采用海泡石（一種復雜的硅酸鎂）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集團能為市場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。這些產品能與塑料中大多數的阻燃劑進行協同作用，在燃燒過程中促進炭層的形成，保護聚合物免遭進一步的火焰蔓延。同時，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。據報道，此添加劑可以替代XPS泡沫中的HBCD。

Jaffe在 Griliches研究的基礎上⑥，基于Cobb－Doulas生產函數，將研發勞動力變量引入到模型中，形成以下知識生產函數:

Orion工程炭公司展示了5種新的專業炭黑，用于壓力管道、電線電纜和導電產品：

1.Arosperse 5-183A是一種軟珠爐黑，用于中壓電纜的半導電屏蔽絕緣。此產品含有低硫雜質和低篩余物，是一款非常清潔和易分散的牌號。其他應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計。據稱，其高化學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集團現在北美提供一組基于使用天然硅酸鹽突破性技術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品，能賦予聚合物符合汽車車體部件所需靜電涂層導電性要求的導電和抗靜電性能，也對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構水平以及清潔度。在工程塑料、電線電纜和鋰離子電池等應用中，此產品與一般的導電炭黑相比，能在更低的用量下獲得更高的導電性。

5.用于高壓電纜的Printex HV具有很高的清潔度和分散性，據稱，它能賦予半導電復合物優良的表面平滑性和高導電性。

美國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合物而開發的過程添加劑。這些添加劑可用于從聚烯烴到工程塑料的各種樹脂。對于工程樹脂而言，該公司的兩款新產品混合一種增容劑和一些潤滑劑能改善摻入礦物和/或玻璃填料后的樹脂流動性，對脫模也有助益，從而滿足了更高的表面質量和物理性能要求。

這其中，Struktol TR 229適用于PC、PC/ABS、PA 6和PA 66，以及FDA批準的應用中。Struktol R 219是針對PA6和PA66開發的產品，但也被證明在回收PET和PBT中頗有成效。

對于再生PP，Struktol公司新增了3款產品——RP 11是一款獨特的潤滑劑組合，在用量低至0.2%時，能實現降黏和脫模的理想效果，以獲得更好的熔體流動，并為更多地使用再生/回收成分創造了條件；RP 06提供了類似的黏度改性和脫模，并結合了汽車應用所需的低氣味和低揮發性；在再生復合物和含有高水平PE污染物的樹脂中，RP 37能提供卓越的黏度改性和潤滑。

另外，Struktol公司還重點展示了RP 17混合潤滑劑/氣味中和面具。該產品最初是為木填充塑料復合物而設計，現已被改性用在需要潤滑、脫模和減少氣味等多功能的其他各種塑料中。此產品可用于回收以及可能需要中性氣味的汽車內飾應用中。

Vertellus Specialities公司首次亮相于NPE展會，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）中的最新產品。該系列共聚物證明是優秀的相容劑，主要用于諸如玻璃纖維浸潤、復合薄膜、微膠囊、色料分散、熱熔膠、熱封包裝和塑料配混等應用中。ZeMac E60P粉和Extent母料對于PA、PBT和其他工程塑料而言是非常有效的擴鏈劑，并能提高聚合物的相對黏度、強度、剛度、伸長率、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品線。

Stoner公司展出了用于滾塑成型的TraSys脫模劑。據報道，繼從杜邦收購TraSys產品線以補充其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商之一。TraSys產品在價格方面具有競爭力，且是水基的產品。

iD添加劑公司也展示了其脫模劑產品線，其突出特點是新的空氣霧化噴霧器。該產品研發的目的是消除對氣霧罐的需要。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或其他危險的推進劑，且可以重新充裝。該公司的空氣霧化噴霧器產品線現在包括3種脫模劑產品，都滿足采用ABS、縮醛、丙烯酸、PA、PC、聚酯、PE、PP和PS制造的食品和醫療產品所涉及的FDA要求。據稱，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是相對更新的一個牌號，它是一種可完全降解的檸檬酸酯，適合標準塑料和生物基塑料，特別適用于防止土壤侵蝕的地膜或薄膜，且通過了美國ASTM D6400和歐洲DIN EN 13432堆肥標準的認證。

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。它們是苯乙烯和烯烴的聚合物。該公司采用一種專有技術，將聚烯烴的特點加到泡沫中，極大地提高了EPS（可發性聚苯乙烯）的耐沖擊性、耐化學性和抗磨損性。這款可模塑泡沫珠樹脂可以使用常規的EPS設備進行成型，能用于汽車零部件中以吸收能量并減重，可實現強度、耐熱性和阻燃性的提升。另外還可作為運送汽車零部件、IT設備和家用電子產品的包裝材料。

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

埃克森美孚化學公司重點展示了專為高性能流延薄膜設計的Exceed mPE樹脂，其在性能上有很多優勢，如在高拉伸比下保留粘結，還有加工上的優點，包括高輸出和卷料穩定性。

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