帝斯曼工程材料

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想让 EcoPaXX® 说“我太难了”?不!存!在!

14 十月 2019
  • 王璐璐 中国科学院长春应用化学研究所理学博士,帝斯曼工程材料产品开发专员

世界上可能没有任何一种材料,像塑料一样,每天被人们广泛使用,同时又每天都被“黑”得很惨。环保人士视塑料为地球的“终结者”,吃瓜群众也隔三差五就来抵制一下塑料的使用。然而,我们真的了解塑料吗?塑料真的比其他材料不环保吗?生物塑料的性能真的不灵吗……

其实,早在1869年,最早的塑料“赛璐珞”被发明时,就是名副其实的环保材料,因为它的主要成分是从木浆中提取出的纤维素。因此,生物塑料可不是什么创新概念,顶多算得上是塑料人的“寻根之旅”吧。

当然,赛璐珞的子孙后代们经过100多年的“繁衍”“杂交”和“基因突变”,早已变得千差万别,良莠不齐。生物塑料给大众的印象往往是徒有一个环保的名号,在性能方面却难成大器。然而,生物塑料这群孩子们觉得很委屈,又要绿色环保,又要性能优异,又要有成本优势,面对这样的压力,生物塑料肯定要说:“我太难了!”

不过,每个人(每款料)面对压力的表现都会不一样,EcoPaXX 堪称就是这么一个视压力为机会的“别人家的孩子”(我们帝斯曼家的孩子),不仅立志为生物塑料家族正名,找回“祖爷爷”赛璐珞的往日辉煌,同时还要帮助各行各业的材料人摆脱环保与性能的两难选择——有了EcoPaXX,一石二鸟不再是梦想。

EcoPaXX 是帝斯曼生物基高性能聚酰胺 (PA410),属于长链聚酰胺系列产品,能在最严苛的环境中展现出众的性能,包括优异的耐化学性、低吸湿性,以及非常高的熔点(高达 250ºC,在所有生物基聚酰胺中最高)和高结晶速度(接近于 PA66 和 PA46 等工程材料)。

经过独立第三方检验, EcoPaXX的生物基含量超过70%,且在“从摇篮到大门”的整个生命周期中实现了 100% 碳平衡。这意味着 EcoPaXX 生产过程中排放的二氧化碳量被植物(蓖麻)生长时吸收的二氧化碳量所抵消。美国农业部(USDA)也将EcoPaxx 列为生物优选计划产品,

在多少都有点先天不足的生物塑料家族中,EcoPaXX为何能够实现“基因突变”,从而成为家族中的新一代“性能担当”呢?这还要从帝斯曼独有的C4化学聚合技术说起。

C4就是1,4-丁二胺,是帝斯曼的独有产品。帝斯曼利用特殊的合成技术将其与来源于蓖麻油的长链癸二酸聚合,生成 PA410 尼龙产品,在其结构中巧妙地实现了“取长(癸二酸)补短(C4)”,在EcoPaXX身上注入了长碳链脂肪族尼龙耐化学性、低吸水率、耐水解性和尺寸稳定的优良基因,和短碳链脂肪族尼龙的高熔融温度、高刚度强度、优异韧性和优良流动性的优异血脉。

与传统的尼龙产品相比,EcoPaXX®具有十分突出的性能优势:

与PA66相比:吸水率低30%,尺寸稳定性更佳,湿热老化后比PA66具有更高的模量,翘曲降低50%,水/乙醇老化后熔接线强度比PA66高五倍并且使用寿命高三倍;

  • 与PPA相比:韧性和伸长率更佳,外观更出众,更易于加工,拥有更宽的加工温度窗口;
  • 与长链聚酰胺相比,具有更高的熔融温度,硬度、力学性能更好,结晶率高,注塑加工周期更短。

因此,在众多尼龙的传统应用行业中,EcoPaXX都已成为不负众望的“环保之星”,并可轻松应对多种多样的性能挑战。

让电子材料中的“强卤”灰飞烟灭

电子电气行业在降低碳足迹的同时,对材料的阻燃性要求绝对不可懈怠。EcoPaXX作为一种无卤阻燃的生物材料方案,兼具低吸湿性和高尺寸稳定性,且满足UL 阻燃等级,广泛适用于手机等手持设备的框架、连接器、低压开关设备和其他配电应用。

摆脱“恐水症”魔咒,变身水处理领域新贵

传统尼龙吸湿性强,可谓“谈水色变”,因此很少应用在水处理行业。EcoPaXX结构中特殊的C10单元使其具有极低的吸水率,同时耐化学性和尺寸稳定性极佳,经过湿热老化后的机械性能也保持得很好,因此艺高胆大地迈入水处理行业,成功在水龙头混水阀等应用中替换掉传统的金属材料,成为该领域中更具可持续性的材料方案。

开车也可以是绿色出行

汽车行业正在朝着更加环保的方向不断发展。帝斯曼一直致力于为降低油耗、减少摩擦、降低碳排放以及电动汽车的发展提供材料支持,EcoPaXX 则为绿色驾驶带来了一个新的维度:其高强度和刚度,耐化学性和高耐热性,特别适合要求严苛的发动机舱部件和安全应用,彻底改变了长久以来生物塑料无法成为汽车核心材料的窘境。不仅如此,EcoPaXX  的优异性能有时甚至可超越其他传统的汽车塑料,包括 PA6、PA66、PPA 以及 PA12 和 PA612。

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