工程塑料：供應(yīng)商開發(fā)高性能塑料新技術(shù)

　　歸功于對更輕、更高效材料需求的增長，全球工程塑料市場到2020年市值將達(dá)900億美元。

　　調(diào)研集團Ceresana公司稱，其中最大的兩種應(yīng)用類型將是電氣電子和消費品。這兩種將占到全球總需求的25%。第三大市場是交通，隨后是建筑。

　　另一家研究機構(gòu)Frost and Sullivan(FS)公司認(rèn)為，汽車業(yè)日益增加對高性能塑料的使用，以改善汽車性能。

　　在名為歐洲汽車市場中高性能塑料的減重作用的報告中，F(xiàn)S表示，高性能塑料材料2013年在汽車市場的銷售額為26億英鎊，估計到2019年將達(dá)到45億英鎊。

　　對增強和復(fù)合材料(工程聚合物)的使用是對原生塑料化合物的威脅。在某些應(yīng)用中增加某種聚合物的成熟度，如將聚氨酯聚合物用于座椅應(yīng)用和聚丙烯用于內(nèi)飾應(yīng)用，限制了增長潛力。

　　Peek成新寵

　　但是，聚醚醚酮(Peek)似乎是個例外，Victrex公司稱該材料在2014年初的表現(xiàn)鼓舞人心，第一季度銷售額高于去年同期。

　　Victrex公司董事長Anita Frew說，該公司繼續(xù)保持2013年下半年的增長勢頭。.

　　這家專營聚合物的供應(yīng)商稱，在截至12月底的三個月里，Peek銷量相比上年同期攀升6%至679噸。該公司補充說，第二季度起始表現(xiàn)不俗，1月份銷量達(dá)到330噸。

　　Victrex公司首席執(zhí)行官David Hummel說，汽車業(yè)和航空航天業(yè)對其Peek產(chǎn)品的需求旺盛，這種材料采用Victrex公司新開發(fā)的一種輕型聚合物制成，而且具備耐高溫和耐化學(xué)性。

　　Peek被用于取代飛機中的金屬部件(如新型波音787)、汽車中的剎車墊和智能手機零件和醫(yī)療植入物。

　　上月，該公司英國建在Lancashire的Thornton Clevesleys生產(chǎn)廠通過ISO環(huán)境管理體系認(rèn)證。

　　由英國勞氏質(zhì)量認(rèn)證有限公司提供的該認(rèn)證范圍覆蓋Peek聚合物化合物球團(含有聚合物和填充物)從球團生產(chǎn)到發(fā)運的整個過程。

　　Victrex公司的全球安全健康與環(huán)境經(jīng)理Simon Evans說道，該認(rèn)證的取得是一項重要成績，強調(diào)了我們力爭成為可持續(xù)發(fā)展且具有環(huán)保意識的企業(yè)這一承諾。我們相信保持供應(yīng)鏈的高效管理至關(guān)重要。

　　他說一個明證便是Peek聚合物幫助減輕飛機設(shè)計重量。飛機減重能夠節(jié)省燃料成本，同時還可以降低碳足跡，進而減少環(huán)境影響。

　　比利時蘇威集團下屬的蘇威特種聚合物分部也在利用Peek日益受歡迎所帶來的機遇。該公司已推出了一種超高分子量級別的KetaApire聚醚醚酮，比標(biāo)準(zhǔn)分子量Peek產(chǎn)品的延展性和韌性更好，有望滿足石油與天然氣行業(yè)不斷提高的性能要求。

　　KetaSpire KT-810的熔融黏度范圍為0.51-0.65kPa-s，高于標(biāo)準(zhǔn)黏度Peek級別的0.38-0.50 kPa-s。

　　蘇威特種聚合物事業(yè)部的首席科學(xué)家Jamal El-Hibri表示，蘇威提供相比競爭產(chǎn)品整體韌性更高的Peek級，而此級別的推出將這一優(yōu)點提高至新的水平。

　　他說，相比標(biāo)準(zhǔn)高分子量Peek級，KetaSpire KT-810的拉伸斷裂伸長率約為50%，且耐沖擊性提高了10%-20%。該材料可作為細(xì)粉末裝入大約50微米平均粒徑的壓縮成型和顆粒狀，便于擠塑和注塑。

　　聚酰胺性能

　　在聚酰胺方面，英威達(dá)已經(jīng)提交了尼龍12原料的多項專利，意在進軍尼龍12市場。該公司稱，這項新技術(shù)將讓總部位于美國的英威達(dá)公司成為重要的尼龍12聚合物供應(yīng)商。

　　2012年初，由于位于德國Marl的贏創(chuàng)工業(yè)公司的一座工廠發(fā)生重大火災(zāi)和爆炸事故，導(dǎo)致尼龍12供應(yīng)受到嚴(yán)重影響，限制了全球環(huán)十二碳三烯(CDT)原料的供應(yīng)量，導(dǎo)致尼龍12樹脂在全球嚴(yán)重短缺。

　　這致使汽車供應(yīng)商四處尋找尼龍12的替代材料，尼龍12被廣泛用于燃油管和制動系統(tǒng)中。

　　英威達(dá)的官員稱，該公司將馬上著手征求市場意見和反饋，預(yù)計最早將在2015年獲得尼龍12產(chǎn)品的資格認(rèn)定。在該材料通過資格認(rèn)定后，英威達(dá)計劃著手?jǐn)U大這一工藝，為尼龍12全面投產(chǎn)做好準(zhǔn)備。

　　同時，Radici公司已推出了長玻纖填充的尼龍6和尼龍66變體產(chǎn)品。這家意大利公司稱，這兩種級別以Radistrong商標(biāo)名上市銷售，用來取代金屬材料用在標(biāo)準(zhǔn)工程樹脂無法勝任的應(yīng)用中。

　　Radistrong材料的纖維負(fù)荷為20-60%，而且在高溫下的抗沖擊性能更好。其潛在的汽車應(yīng)用包括泵殼、發(fā)動機支架和結(jié)構(gòu)支架。

　　Radici公司還在著重打造新系列的尼龍12長鏈聚合物，用于燃油管。新級別對氯化鈉和氯化鈣等鹽類有極佳的耐受性。

　　生物塑料潛力

　　許多工程聚合物生產(chǎn)商都開始關(guān)注生物基材料，設(shè)法減少對石化燃料的依賴和減少碳足跡。

　　工程聚合物巨頭杜邦公司已改進了其生物基和傳統(tǒng)級尼龍6/10樹脂的性能。

　　開發(fā)經(jīng)理Richard Bell表示，杜邦在去年投資新技術(shù)改良了其Zytel品牌樹脂的柔韌性和耐應(yīng)力開裂性。

　　他補充說，隨著更多的企業(yè)開始關(guān)注可持續(xù)發(fā)展，對杜邦可再生來源級別的6/10和10/10樹脂的需求日益增長。

　　這兩種產(chǎn)品都以蓖麻子作為原料，可被加工成癸二酸。RS尼龍6/10的生物材料含量最高可達(dá)70%，而RS尼龍10/10的生物含量最高為100%。

　　Bell補充說，杜邦正在開發(fā)新一代技術(shù)，使材料可以耐更高的溫度。

　　同時，通過與Genomatica公司簽訂合作協(xié)議，帝斯曼也將其Arnitel Eco生物基高性能聚酰胺(PA410)的生物含量提高至73%。

　　該公司目前在對用Genomatica的生物基BDO制成的材料進行測試。帝斯曼的可持續(xù)發(fā)展、溝通和品牌塑造總監(jiān)Frederic Petit說，其生物來源是菜籽油，但Genomatica公司可靈活使用各種不同的原材料。他說，Arnitel Eco在不斷演化，現(xiàn)已包含73%的生物含量，視材料的硬度而定。

　　Petit介紹說，帝斯曼的Eco Pax生物基410材料以印度出產(chǎn)的蓖麻油作為原料，現(xiàn)被用于大眾集團開發(fā)的最新一代的柴油發(fā)動機中，以及用于梅賽德斯A級汽車的引擎罩中，因為該材料具有更好的耐溫性，而且美觀大方。

　　高性能聚酰胺生產(chǎn)商EMS-Grivory公司已推出生物級別聚酰胺用于生產(chǎn)氣動管。EMS-Grivory公司表示，隨著其新型高粘度生物基擠出級Grilamid 1S XE 4281和Grilamid 2S XE 4282的推出，克服了PA1010和PA610材料的剛性和脆性，可用于柔性、透明的高抗沖氣動管。