生物基注塑仿⌒ 玻璃PC材料介绍:高透明、高硬度、低彩虹纹
来源 : 艾邦高分子 上传更新 : 2020-05-19
5G时代对手机背盖的信号传输提出了更高的要求,非金属手机后盖如』玻璃、复合板材、陶瓷以及注塑仿玻璃PC等因对信号传输影响极小而受到青睐。
其中,注塑仿玻璃PC手机后盖经表面硬化及后段贴膜/喷涂等表面装饰处理后,呈现效果可媲美3D玻璃。一方面它具▽备厚度对标3D玻璃、曲面自由度比3D玻璃大的优势,另一方面它可有助于降低CNC加工时间,成本显著降低,直通率较高,易于起量。
基于以上优点,众多企业均有布局注塑仿玻璃PC手机背盖,目前注塑仿玻璃主要加工∮厂是昆山三景、欣旺达、北京东明、硕贝德、联懋、通达、伯恩、盈光、东方亮彩等。从终端来说,OPPO、三星、小米、vivo、华为以及传音等都有▂相关项目。
vivo 印度市场发布的仿玻璃塑胶后盖手机Y95(来源中关村在线)
而说到PC材料(聚碳酸酯),相信大家都不陌生了,它性能优々异,透明度较高,冲击韧性好,耐蠕变,使用温⊙度范围宽。它不仅仅在手机背盖上得以应用,在手机前屏、手机保护套等方面也有应用。
图 PC在手机◥配件上应用,源于网络
说到PC树脂,它目前有两种工业合成方法:光气界面缩聚法和非光气熔融酯交换法。其中光气界面缩聚法所用到单体︼原料是双酚A和光气,非光气熔融酯交换法所用到单体原料是双酚A和碳酸二苯酯。
这些单体原料基本都是由石油提炼路线得来,而全球石化能源日益枯竭,石油提炼路线显然不◆符合可持续发展的全球发展战略。在这样的背景下,生物基塑︻料就相应被开发出来,譬如国外阿科玛的生物基PA11,国内╳凯赛生物的PA5X。
而在PC(聚碳酸酯)方面,日本三菱化学早在2015年就推出了生物基PC树脂——DURABIO,其开发的这种透明生物工程塑料DURABIO的共聚单体为异山梨醇,而非传统的双酚A。
图 葡萄糖到 DURABIO 的合成路线
一、结构与性能
图 DURABIO 结构式
DURABIO 在透明性等特性方▲面超越了现有的以双酚A为原料的聚碳酸酯树脂(PC树脂),更因为使用了与PC树脂不同的具有独特的脂环式氧结构(非芳香↘族结构)的植物萃取原料,不仅光学特点优异(双折射低透∑明度高亮度高),还具有耐热性、耐光性良好、表面硬度高(铅笔硬度)、刚性强、生物塑胶度等特点。
DURABIO不能生物降解,适用于一系列工程应用。与传统的PC树脂相比,DURABIO的主要优点为高透明性、优异的光学性能及高耐磨性。
1. 高透光率
透明PC的光透过率一般在90%,十分接近玻璃的透光效果。而DURABIO这只料的透光率可以做到92%,在仿玻璃工艺上,比一般的PC效果更佳。
DURABIO与普通PC的光透过性能测试数据(三菱化学数据)
2. 高表面硬度
PC其实综合性能都』十分好,但其表面硬度过低是限制其在手机外壳上应用的一大因素。一般PC的表面硬度在3B左右,通过加硬才能做到1-2H。而DURABIO本身便具有F的硬度,通过特殊加硬液可做到⌒6H,能很好的防止手机后盖在使用过程中被刮花。
DURABIO与普通PC表面铅笔硬度比对测试结果(三菱化学数据)
3. 低成型应力
PC成型应力的残留,会到致制品性能下降,形成残次产品。而DURABIO与普通PC相比,具备更低的成型应力。配合注塑压缩成型,能最大限度的减少制品的应力彩虹纹。
DURABIO与普通PC的应力彩虹纹对比(彩虹纹观察原理:PC的双折射现象)(三菱化学数据)
4. 良好的耐化学品性能
聚碳酸酯(PC)由于结构上的极性,导致其对很多有机溶剂都较为敏感。DURABIO 能过防晒霜测试,并对部∴分强溶剂有着较好的抵抗。
DURABIO与普通PC、PMMA的耐化学品性能测试对比(三菱化学数据)
5. 与其他材料比较
图 DURABIO 材料与其他透明树脂比卐较(三菱化学数据)
图 DURABIO 仿玻璃工艺
图 DURABIO 材料与复合板材性能对比(三菱化学数据)
图 DURABIO 材料与PMMA 对比(三菱化学数据)
二、应用
自2012年秋季开始,三菱化学就在其位于黑崎(日本北卐九州)的工厂生产DURABIO,年产能为5,000吨。DURABIO 虽然是植物萃取的聚合物,却具有以往生物分解聚合物所没有的优异耐久性。三菱化学计划充分发挥这些特点,将其广泛应用于最尖端的光学与能源相关部材,高性能玻璃换代品材料,电子仪器、汽车箱体、内外装材料等领域中去。
1. 手机
早在2015年,日本电子制造商夏普公司已经将全球首个生物基塑料制成的智能手机前面板商业化,正是采用了三菱︾化学的生物基聚碳酸酯DURABIO。
DURABIO在夏普 Cristal Ⅱ的前屏上应用,源于中塑在线
视频:三菱化学-DURABIO在手机后盖的应用
2. 汽车
马自达汽车公¤司和三菱化学公司联合开发了生物基聚碳酸酯DURABIO,并用于马自达CX-5等多款车型。
DURABIO材料是以提取自植物的异山梨醇作为原料开发的生物基塑料,与传统石油基塑料相比,该材料具有优越的耐化学性和可持续性。与其他生物塑料※相比,该材料在耐冲击、耐热性和耐候性等方面具有优越性。此外,DURABIO拥有坚硬表面和抗划伤性,不再需要进行任何涂♂层工艺,在生产阶段还减少了挥发性有机化合物的排放。
图 马自达MX-5 Miata
据称,马自达的大部分车型已经开始使用这种材料:2016年马自达MX-5 Miata的内饰件,马自达CX-9中型跨界车型的外饰件,2017年CX-5紧凑型跨界车的前格栅等。此外,DURABIO还被用于各种各样的内饰件,从变速箱盖和车内杯架,到控制台侧装饰面板,以及其他的外饰件,如C柱装饰等。
除了々马自达,2016年雷诺公司在其Clio车型的速度计-转速表外罩中使用◥了DURABIO材料;2013年铃木汽车公司也与三菱合作在♀该公司的铃木Hustler车型的内饰颜色面板使用了这种生物塑料,后来铃木2015年Alto Lapin车型的内饰颜色面板也使用了DURABIO材料。
3. 瓶装容器
在2018年2月三菱还推出了面向瓶装容器领域的DURABIO新牌号。
图 DURABIO新牌号在化妆品瓶子上的应用
在线客服