在改性塑料的江湖中,有一家企业,规模并不算特别大,甚至名字也不为很多外人所知。
但其凭借近30年在特殊改性塑料领域的深耕,成为阻燃,特殊染色,结构增强,导电等功能高分子领域的佼佼者。其以专解各种“疑难杂症”见长,可谓是改性塑料江湖的“隐世高手”!
这就是美国RTP—安特普公司,目前在全球特殊塑料改性领域是霸主一般的存在。
美国RTP公司成立于1982年,在美国、 法国、墨西哥、德国、新加坡、中国6个国家共建立了12个地区性工厂,在全球共拥有20多个生产工厂。
2005年12月,美国RTP公司全球第七个工厂——安特普工程塑料(苏州)有限公司在苏州工业园区举行了盛大的开业典礼,为RTP在中国市场的推广取得了良好的开端。
RTP提供个性化解决方案。迅速反应的能力、个性化的客户服务,和极短的交货期,使RTP成为特殊改性材料领域不容质疑的领导者。
什么是特殊改性材料?
特殊改性材料通过添加各种添加剂,填充料和增强剂,给塑料带来各种功能,如导电性,阻燃性,耐磨性,结构性和预先染色性等。
RTP特殊改性材料种类
RTP的功能改性塑料主要包括以下几类:
色母或预着色改性塑料
RTP技术人员可共享RTP全球的成功配色方案数据库。该技术与最具优势的聚合物知识相结合,为客户提供正确的色母和预着色改性材料。
可度身配制符合客户产品外观的颜色,也可通过已获成功的通用颜色调色板进行选择。
迅速准确的全球颜色开发
优势:无需重新配色;配方与标准颜色保持一致,无规范问题;颜色效果一致;无额外测试。
效果:2至4周即可完成不同国家地区的同种颜色转换并保持一致性。
抗静电和导电改性材料
应用导电材料能满足静电消散和静电放电 (ESD) 防护的要求。 这些特殊改性材料经特殊配制,可实现从100 到1012欧姆/平方 (ohms/sq)的表面电阻范围,并且可被配制成注射成型或挤出成型。
导电热塑性材料有很多超越金属和涂装的优点。最终零件重量较轻,较易处理,运输成本较低。他们的装配简便,制造成本较低,并且较不会受到撞凹,割损和刮伤。为了标识或美观目的,一些材料可被预先染色,避免费时且昂贵的两次着色加工。
典型的导电添加剂
RTP的导电塑料可控制静电放电,并同时满足其他性能要求,所以常常是比其他材料更经济的选择。
RTP公司具有多年的改性经验,使用不同等级的添加剂改性了将近60种工程塑料。这些添加剂有碳黑粉末,碳纤维,金属纤维,镀金属碳纤维,和金属粉末。
EMI屏蔽改性材料
用于EMI屏蔽的塑料适用于要求电磁相容的场所。 这些特殊改性塑料赋予设计者和加工者灵活性,有着明显超越金属,未填充树脂和涂装的优点。
EMI屏蔽改性材料使敏感性元件免于EMI辐射,并防止过度的放射物质影响到其他敏感性设备。
通常在热塑性基材中用碳纤维、不锈钢纤维,和镀镍的碳纤维以提供必要的屏蔽作用。这些改性材料也可结合阻燃添加剂,耐磨添加剂,增强纤维和着色剂, 以满足某些特殊客户的应用要求。
EMI屏蔽改性材料取代金属
RTP公司的EMI(电磁波干扰)屏蔽改性材料的特点是它的表面电阻率在10-2 到101 欧姆/平方米之间。成品元件的屏蔽程度受产品厚度、导电率等级和材料所含的导电添加剂的分散程度的影响。 除屏蔽特性以外,这些改性材料可以根据应用要求而产生部分ESD控制。
最近几年,已有大量的塑料(加上导电性涂装或含有导电纤维)不断地取代金属,这是因为塑料有许多优点,如:
● 减轻重量:对那些便携式装置就很重要;
● 设计自由:可设计复杂的外型、元件整合和连接的方式;
● 成本效益:能大批量生产和降低装配成本;
● 良好的物理特性:固有天然耐腐蚀,强度/重量比高;
● 可塑性:弹性体被用于二个配合元件之间的优秀衬垫。
EMI屏蔽改性材料比较涂装
改性材料主要的屏蔽方式是吸收,而涂装主要的屏蔽方式却是反射。
涂装工业用表面电阻率来表示屏蔽能力。 然而,对通过吸收来起作用的屏蔽方式(此处电的传导主要是发生在产品内部),表面电阻率和屏蔽能力之间没有什么关连, 而体积电阻率才是一个较佳的屏蔽效率指标。
热塑性弹性体材料
热塑性弹性体(TPE)改性材料结合了传统热固橡胶的功能性能和热塑性塑料的加工性能。TPE可以使用快速、有效并经济的注模、挤压或吹塑工艺,来加工“橡胶状”产品。这些独特的产品为设计带来无限设计空间,以制造手感柔软并符合人体工程学的产品。
与橡胶相比,这些材料的其他优势有:
● 较低的零件费用(薄壁和低密度的特性可使每磅生产出更多的零件);
● 简化的工艺(无混合操作或硫化步骤);
● 成型周期短;
● 废料和零件可以再利用;
● 可着色。
TPE 特性对照概览
种类繁多的热塑性弹性体改性材料系列产品,可给设计者充分的自由来选择正确的材料来达到性能、价格和美观效果。
阻燃改性材料
RTP功能改性塑料可把阻燃功能与其他功能结合起来,如耐磨损,导电性,结构增强,和染色性能。
阻燃热塑性改性材料的技术十分复杂。有些树脂本身具有阻燃性能,而有些则需要添加特殊添加剂才能经得起烟和火焰的考验。
RTP公司用40多种不同的工程塑料开发了特殊阻燃改性材料,包括PP,PA,PC,ABS,PBT等。
耐高温改性材料
耐高温热塑性改性材料在温度升高时仍能维持其物理特性(包括尺寸稳定性和优秀的电气特性)。
一般而言,耐高温改性材料的物理特性将受到以下因素的影响:
● 当温度上升时,强度及模量会降低;
● 增强纤维增加短期负荷承载能力;
● 经过抗冲击改性的塑料,其长期和短期的耐温能力会降低;
● 某些塑料加入热稳定剂会增加长期耐温能力;
● 其他添加剂对材料的耐热性没有较大影响。
半结晶性聚合物
半结晶性材料有高度整齐排列的分子结构和固定的熔点。当温度升高时,这些材料不会慢慢地软化,而是维持硬度,直到吸收一定的热能之后快速地变为低黏度的液体。
这些材料的流动是各向异性的,其流动方向的收缩小于垂直方向的收缩。 这些材料也有很好的耐化学腐蚀性。当结构增强时,半结晶性材料的热变形温度会得到很大的改善。当温度在玻璃转化温度(Tg)以上,半结晶性材料仍维持有效的强度和刚性。
RTP公司改善了下列半结晶性热塑性树脂,以满足客户特定的耐高温应用要求:
● RTP 1300系列聚苯硫醚(PPS)
● RTP 2200系列聚醚醚酮(PEEK)
● RTP 4000系列聚对苯二酰对苯二胺(PPA)
● RTP 4100系列聚醚酮酮(PEKK)
● RTP 4200系列热塑性聚酰亚胺(TPI)
● RTP 4400系列高温尼龙(HTN)
无定形聚合物
无定型耐高温树脂有不规则排列的分子结构。因此,没有一个固定的熔点,当温度升高时会渐渐软化。
这些材料的流动是各向同性的。因此,相对于半结晶性材料无定形材料有较低的模具收缩率和较不易翘曲变形。当温度超过其玻璃转化温度(Tg)时,无定形塑料会快速丧失其强度。
RTP公司改善了下列非结晶性热塑性树脂,以满足客户特定的耐高温应用要求:
● RTP 900系列聚砜(PSU)
● RTP 1400系列聚醚砜(PES)
● RTP 2100系列聚醚酰亚胺(PEI)
结构增强改性材料
结构工程热塑性改性塑料是一种很好的金属替代材料,运用于对强度,尺寸稳定,和(或)韧性方面有要求的应用。
结构性改性材料在钢性,抗拉强度,承受负荷能力和其他表现上,比纯树脂有明显的改善。与金属比较,这些材料可以让设计者任意选用成本低,重量轻的注塑零件完成产品设计。
玻璃纤维增强改性材料
短纤维改性材料改善了纯树脂的如下物理特性:
● 拉伸和弯曲强度
● 拉伸和弯曲模量(或刚性)
● 短时间的耐温(HDT)
玻璃纤维是使用最普遍的添加剂。 玻璃纤维可以有各种不同的长度,直径一般大约为10到15微米。
碾磨加工过的玻璃纤维长度约1/32英寸(1.59mm),而切断的玻璃纤维长度在1/8和1/4英寸(3.18和6.35mm)之间。
玻璃纤维改性材料中可添加矿物填充料,以减少翘曲或降低材料成本。
混合改性纤维
混合高性能改性纤维中和了短纤维改性材料和长纤维材料在价格/性能比上的差异,物理强度和长纤维相似,同时成本又低。它们是替代金属的上好材料。
长纤维改性材料
长玻纤改性材料的机械性能比短玻纤增强热塑材料好。其强度/自身重量之比很高,以及非常低的蠕变性,使它能长期承受很大的负荷,即使在极端温度下也不变形。和金属比较,这些改性材料能降低加工成本,缩短生产周期。
耐磨防滑改性材料
内润滑型的热塑性塑料免除了费时费钱的二次外润滑的工序,此类材料使设备和部件保持清洁,能长期使用,性能可靠。
另外,内润滑的热塑塑料无论在水溶液,酸还是碱的环境中,都有非常好的抗氧化性和抗腐蚀性,而金属零件在这些环境会遭到损坏。
典型耐磨添加剂
聚四氟乙烯——是内润滑剂中内摩擦力最小的,能在部件的表面形成润滑膜,在初始的咬和阶段改善了连接的表面,发挥最大的耐磨能力。
硅树脂——相当于边界润滑剂因为它能逐步迁移到树脂表面。它和基本树脂一起组成合成材料, 一部分保留在改性材料中以降低初始磨损度.
硫化钼(Moly)——在尼龙材料中产生坚固耐磨损的表面。理想的应用领域是尼龙和金属摩擦。 Moly填充了金属表面微小的毛孔, 产生光滑的金属表面。
石墨——石墨的表面分子直接摩擦力很小,容易滑动,尤其在液体环境中。在水下环境下应用理想。
芳纶纤维——通常叫KEVLAR,比碳纤维和玻璃纤维柔软,摩擦性小。
碳纤维——改善机械和热性能。增强的改性材料的摩擦系数比纯树脂低。和玻璃不一样,碳纤维更柔软,摩擦力小,有些碳纤维改性料能消弱静电作用。
玻璃纤维——改善机械和热性能。增加了摩擦系数和表面的接触磨损(通过添加其他润滑剂可降低摩擦和磨损)。
