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)FrostandSullivan(FS)公司認為,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AnitaFrew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月份銷量達到330噸。
Victrex公司首席執(zhí)行官DavidHummel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ThorntonClevesleys生產(chǎn)廠通過ISO環(huán)境管理體系認證。
由英國勞氏質(zhì)量認證有限公司提供的該認證范圍覆蓋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SimonEvans說道,"該認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,比標準分子量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。
KetaSpireKT-810的熔融黏度范圍為0.51-0.65kPa-s,高于標準黏度Peek級別的0.38-0.50kPa-s。
蘇威特種聚合物事業(yè)部的首席科學(xué)家JamalEl-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,相比標準高分子量Peek級,KetaSpireKT-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)品的資格認定。在該材料通過資格認定后,英威達計劃著手擴大這一工藝,為尼龍12全面投產(chǎn)做好準備。
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商標名上市銷售,用來取代金屬材料用在標準工程樹脂無法勝任的應(yīng)用中。
Radistrong材料的纖維負荷為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RichardBell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ArnitelEco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)FredericPetit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,ArnitelEco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EcoPax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Grilamid1SXE4281和Grilamid2SXE4282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。