看到機(jī)會(huì)
金屬替代
監(jiān)督生產(chǎn)
聚酮基 LFT
去年年底，Avient宣布擴(kuò)大其Complet LFT產(chǎn)品系列，包括基于聚酮（PK）的版本。Complet PKE產(chǎn)品有望吸引在苛刻的寒冷環(huán)境中尋求極佳機(jī)械性能的客戶(hù)，他們可以提供PA和POM基化合物的替代品。
Complet PKE系列還包括2021年推出的Edgetek? PKE和LubriOne? PKE聚酮基材料。它們都是半結(jié)晶的，具有良好的耐化學(xué)性、低吸濕性和與PA66相似的尺寸穩(wěn)定性。該等級(jí)還提供減少的碳足跡：Avient聲稱(chēng)PKE的碳足跡比PA66少61%，比PA6少46%。
Avient公司PlastiComp部門(mén)總經(jīng)理Eric Wollan稱(chēng)："這一成果展現(xiàn)了我們對(duì)石油天然氣、運(yùn)輸和工業(yè)行業(yè)客戶(hù)需求的積極響應(yīng)。這些客戶(hù)希望為管道、管材、流體管理等尋找在低至-22℉的情況下仍然能夠保持性能的新一代工程材料。我們很高興能繼續(xù)為我們的客戶(hù)提供新的材料選擇，幫助他們滿(mǎn)足特定的性能要求和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。"
Complet PKE系列可提供含有30%-50%長(zhǎng)玻璃纖維的不同等級(jí)材料，允許客戶(hù)定制性能要求應(yīng)對(duì)某些特殊要求。
這些產(chǎn)品在美國(guó)制造，可供應(yīng)全球。Avient去年還擴(kuò)展了其含有回收樹(shù)脂的Complet REC LFT生產(chǎn)線。原來(lái)以PA6為基礎(chǔ)的等級(jí)現(xiàn)在加入了基于PA66和TPU基樹(shù)脂的版本，新配方使用后的回收水平不同——聚酰胺66（PA66）的回收成分為25%到100%，熱塑性聚氨酯（TPU）的回收成分為25%到75%。
Wollan表示，新等級(jí)延續(xù)了Avient對(duì)可持續(xù)解決方案的承諾。它們的性能與基于原始樹(shù)脂的標(biāo)準(zhǔn)PA66和TPU LFT相當(dāng)，并在全球范圍內(nèi)提供黑色和自然色，并使用玻璃纖維、碳纖維和混合纖維增強(qiáng)系統(tǒng)。
日本的Polyplastic公司去年推出了Plastron LFT系列，該系列由配方再生纖維素纖維增強(qiáng)。該公司表示，再生纖維素纖維是一種輕質(zhì)增強(qiáng)材料，因?yàn)樗鼈兪峭ㄟ^(guò)專(zhuān)有的溶劑濕法紡絲工藝作為連續(xù)纖維生產(chǎn)的，因此非常適合用于LFT生產(chǎn)。
該公司表示，其測(cè)試表明，與玻璃增強(qiáng)PP LFT具有相同彎曲模量的纖維素增強(qiáng)PP LFT樹(shù)脂的密度降低了約5%—40%纖維素增強(qiáng)LFT的密度為1.06 g/cm3，而等效玻璃LFT為1.12 g/cm3（圖1）。據(jù)說(shuō)纖維素增強(qiáng)產(chǎn)品還顯示出更好的夏比沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度（圖2）。
表1：纖維素增強(qiáng)PP-LFT樹(shù)脂和同等玻璃纖維增強(qiáng)等級(jí)的密度和彎曲模量的比較。
表2：30%短玻璃纖維增強(qiáng)PP和40%纖維素纖維增強(qiáng)PP-LFT的主要性能比較。
后尾箱門(mén)解決方案及其他
據(jù)Borealis稱(chēng)，LFTs已應(yīng)用于許多汽車(chē)后尾箱門(mén)中，但為大眾最新Multivan開(kāi)發(fā)的全熱塑性設(shè)計(jì)是迄今為止最大的。該公司與一級(jí)供應(yīng)商麥格納（Magna）一起，圍繞其Fibremod PP LFT技術(shù)，為這家汽車(chē)制造商開(kāi)發(fā)了該部件。
尾箱門(mén)由許多部件組成。外部框架和內(nèi)部零件均采用Borealis的Fibremod GB416LF注塑成型，然后粘合在一起。涂漆的外部零件也粘在尾門(mén)結(jié)構(gòu)上。該部件符合大眾汽車(chē)苛刻的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)負(fù)載要求，并符合其對(duì)排放、起霧和氣味的限制。
Fibremod GB416LF 專(zhuān)為用于尾門(mén)托架和可見(jiàn)結(jié)構(gòu)部件而量身定制。這種40%玻璃纖維增強(qiáng)的低排放材料的彎曲模量為8500 MPa，夏比缺口沖擊強(qiáng)度為28 kJ/m2, 熱變形溫度（HDT）為160°C, 熔體流動(dòng)速率（MFR）為2g /min（230°C/2.16kg），密度為1.24 g/cm3。能夠滿(mǎn)足嚴(yán)格的排放和機(jī)械性能要求。使用 Fibremod GB416LF 還可以消除額外的表面處理步驟，例如噴漆。
在Inalfa Roof Systems Korea與LFT生產(chǎn)商GS Caltex Corporation為現(xiàn)代集團(tuán)開(kāi)發(fā)的天窗框架中，可以看到LFT技術(shù)在生產(chǎn)大型零件方面的另一個(gè)新應(yīng)用。該零件適用于2022車(chē)型年款起亞索蘭托和現(xiàn)代集團(tuán)的其他一些車(chē)型，在2022年北美SPE汽車(chē)獎(jiǎng)競(jìng)賽的車(chē)身外部類(lèi)別中獲得第一名。
用于該部件的基于PA6的LFT結(jié)合了兩種新技術(shù)。首先，它使用了扁平玻璃纖維增強(qiáng)，據(jù)稱(chēng)能夠提供更高的尺寸穩(wěn)定性和比傳統(tǒng)可再生纖維低10倍的翹曲。其次，它使用了GS Caltex的加捻拉擠成型LFT生產(chǎn)技術(shù)，據(jù)稱(chēng)該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)比實(shí)際切割顆粒長(zhǎng)度更大的纖維長(zhǎng)度。
開(kāi)發(fā)人員表示，將零件從金屬轉(zhuǎn)換后，重量減輕了51%，并將零件總數(shù)從33個(gè)減少到4個(gè)。40%扁平玻璃增強(qiáng)部件的翹曲類(lèi)似于具有20%碳纖維增強(qiáng)的基于PA6的LFT，但成本降低了24%。
去年，沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司（SABIC）宣布，公司與中國(guó)主要貨車(chē)制造商?hào)|風(fēng)汽車(chē)合作，開(kāi)發(fā)出一種用于生產(chǎn)堅(jiān)固而且輕量化的車(chē)載工具箱新型復(fù)合塑料混合解決方案。該應(yīng)用混合了SABIC的 STAMAX? 長(zhǎng)玻纖聚丙烯樹(shù)脂和一種連續(xù)玻纖復(fù)合層壓嵌件，采用雙色注塑工藝生產(chǎn)。與類(lèi)似設(shè)計(jì)的鋼制零件相比，采用該方案生產(chǎn)的成品零件重量減輕了30%，并有效提高了東風(fēng)汽車(chē)的生產(chǎn)效率。
混合生產(chǎn)工藝將預(yù)先成型的單向增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合帶（本例中由中國(guó)江蘇奇一科技公司生產(chǎn)）放入模具中，然后用Stamax LFT進(jìn)行二次成型。插入件為零件的關(guān)鍵區(qū)域增加了剛度和強(qiáng)度，使得能夠在應(yīng)力較小的區(qū)域使用薄壁，從而進(jìn)一步減輕重量。
與卡車(chē)工具箱應(yīng)用的傳統(tǒng)材料鋼相比，SABIC的塑料復(fù)合材料混合解決方案擴(kuò)展了設(shè)計(jì)選項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了零件的整合，并避免了可能增加成本和阻礙大批量生產(chǎn)的二次操作。
采用塑料復(fù)合解決方案生產(chǎn)的卡車(chē)工具箱重量減輕了約30%（4-6千克），同時(shí)還保證了應(yīng)用所需的剛度、韌性和強(qiáng)度。SABIC ETP和市場(chǎng)解決方案總經(jīng)理Abdullah Al Otaibi表示：“通過(guò)結(jié)合兩種不同的材料，我們的解決方案顯著提高了產(chǎn)品性能和可加工性。目前這種復(fù)合材料技術(shù)已通過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證，并開(kāi)始在東風(fēng)汽車(chē)量產(chǎn)，我們希望未來(lái)有更多汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用可以受益其中。”
除了卡車(chē)工具箱外，STAMAX樹(shù)脂混合解決方案適用的汽車(chē)應(yīng)用還包括尾門(mén)、座椅、前端模塊以及電動(dòng)汽車(chē)的電池外殼等。
