有机材料能否驱动新一代塑料?有机填料在塑料五金中的应用前景
第二部分:塑料五金中的有机填料
石油枯竭时,有机材料能否成为塑料制造未来? 塑料基于石油,供给枯竭将如何?设想手机、电脑、衣物、鞋履、家具等日用品受冲击之深远。答案或藏于有机化学。
有机添加剂助力塑料超百年。首个真正合成聚合物——酚醛树脂(Bakelite)——由Leo Baekeland于1912年创造,1916年首用于劳斯莱斯换挡旋钮。酚醛树脂由苯酚与甲醛聚合(均为有机化合物),至今因介电强度与耐热性备受推崇,用于电路板、炊具手柄、电气插头、首饰。
有机填料——坚果壳粉、木屑、稻壳、麦壳、亚麻壳、玉米芯粉、鸡羽毛、软木、蛤蜊壳等——常混入聚丙烯、聚乙烯、PVC等热塑性塑料。优势:低密度、低成本、加工应力小。但天然纤维高温易降解,限于低熔点塑料,且可能降低冲击强度。
美国木塑复合材料(WPC)常以60%稻壳+40%再生高密度聚乙烯制建筑板材。欧洲生物填料现身汽车内饰:2014款福特F-150线束用阿肯色稻壳替代滑石,2015款大众高尔夫前端载体采用50/50聚丙烯-亚麻纤维混合。
木素——赋予植物茎干刚性的复杂聚合物,是仅次于纤维素的全球第二大天然有机聚合物。造纸厂、生物燃料厂等副产木素,是生物塑料诱人候选。Pure Lignin Biotechnology Ltd.推出木素生物填料,可替代高达20%聚丙烯/聚乙烯,提升抗拉强度与弯曲模量。阿肯色大学衍生初创CycleWood Solutions生产Xylomer™——100%可生物降解、可堆肥热塑性塑料,约180天分解为腐殖质,可制杯、盘、袋。
随石油储量减、可回收生物塑料需求增,行业将拥抱有机材料作填料与基体树脂双重角色。
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