苏威(SOLVAY)集团的介绍
索尔维集团(Solvay S.A.,原译“苏威集团”)是一家总部位于比利时首都布鲁塞尔的跨国性化工集团,1863年由比利时化学家欧内斯特·索尔维创立。索尔维集团目前在布鲁塞尔和巴黎的纽约泛欧证交所挂牌上市,在全球55个国家拥有约29,100名员工。公司现任执行总裁是让-皮埃尔·柯拉马帝。索尔维集团的产品被广泛应用于各行业领域,旗下90%的销售产品位居全球前三甲。索尔维在稀土、白炭黑、工程塑料、聚酰胺和中间体、香料及功能化学品、基础化学品、特种化学品、特种聚合物、新兴生物化学等业务领域占据重要地位。集团2012年全球销售额达124亿欧元。
哈拉涂层是由乙烯与三氟氯乙烯以等摩尔比共聚制得的交替共聚物。
具有优良的化学稳定性和不燃性,以及良好的电性能和机械性能,而且可用一般热塑性塑料的成型方法加工。
长期使用温度为-50~170℃,热分解温度300℃以上,硬度、表面光滑度、抗渗透性及耐火焰能力较ETFE好。可广泛应用于电子和医药行业无尘无菌风管的内外喷涂,以及化工和其它行业防腐设备和管道的防腐处理。Halar ECTFE分为6014、6514、6614、6914、6014F、9414、3404DA等牌号,是比利时Solvay(苏威)公司位于美国德克萨斯州的工厂生产。
LED支架一般有直插LED支架的,食人鱼LED支架的,贴片LED支架的和大功率LED支架的:
而直插一般是用的最多的,其中有02短脚的,03做大角度红黄光的,04LD做蓝白绿光的,也有A5,A6白光的,A7,A8大杯底的,06做平头的,09做双色三色的等等;
LED支架大小尺寸对发光强度还是发光角度有一定影响,其散热性对LED的光学性质及使用寿命有很直接的关系。
LED贴片支架市场SIDE VIEW 335 008 020 010 , HIGH POWER TO220 LUXEON 1-7W等等,由于各自规格没有统一化,所以还有很多特殊的规格。 1.按原理来分就是两种:聚光型(带杯支架)和大角度散光型的Lamp(平头支架)。例如:A、2002杯/平头:此种支架一般做对角度、要求不是很高的材料,其Pin长比其他支架要短10mm左右。Pin间距为2.28mm。B、2003杯/平头:一般用来做φ5以上的Lamp,外露pin长为&nbsp&nbsp+29mm、-27mm。Pin间距为2.54mm。C、2004杯/平头:用来做φ3左右的Lamp。Pin长及间距同2003支架。D、用来做蓝、白、纯绿、紫色的Lamp,可焊双线,杯较深。E、2006:两极均为平头型,用来做闪烁Lamp,固IC,焊多条线。F:2009:用来做双色的Lamp,杯内可固两颗,三支pin脚控制极性。G:2009-8/3009:用来做三色的Lamp,杯内可固三颗晶片,四支pin脚。H:724-B/724-C:用来做食人鱼的支架。
2.。 冲压--电镀—注塑--裁切--包装
lamp支架一般为铜材镀银,top,side,大功率支架一般采用铜材度银结构加塑胶反射杯,铜材起连接电路,反射,焊接等作用,塑胶主要起反射,提供与胶水结合的界面等作用。在支架的众多因素中,除冲压件的设计和性质外,白色高温塑胶料是影响led质量和稳定性的一个重要因素。用于SMD支架的塑胶料主要是solvay的白色PPA材料,耐高温焊接,高反射,与硅胶的结合性好,长期性耐度也不错。大功率支架一般是塑胶反射杯+铆钉散热结构。注塑环节,是LED生产工艺很重要的一环,注塑工艺是将卷状的金属支架,用自动放料收料装置放到注塑机当中,然后注入原料。
关于PPA:中文名为聚对苯二酰对苯二胺,半结晶性材料,HDT约在300度,Tm约为320度,其为一种芳香族的高温尼龙,但吸水较普通尼龙小的多,而这块对led相对比较重要,对长期信耐度有影响,而且PPA粒子不同牌号之间,信耐度,初始亮度,应用,耐黄变等也各有不同,不同厂家,同种材质有时候也会有所差别,因为工艺的问题。 随着各国对LED产业的重视,LED精密支架技术也呈现以下几点发展方向:1、小功率向大功率方向发展
随着LED产品亮度要求的提高,LED产品逐渐由小功率向大功率方向发展,小尺寸面板背光源以及室内照明等新应用领域逐渐扩展,高亮度LED处于高速增长阶段,比重逐渐加大,已成为LED主流产品,与之相配套的表面贴装式LED精密支架也由小功率向大功率方向提升。大功率的表面贴装式LED精密支架主要由日本、台湾等国家和地区生产。
2、由照明向工业应用发展
随着LED产品由照明向背光显示发展,与之相配套的表面贴装式LED精密支架也要满足高效固体光源要求。表面贴装式LED精密支架主要由日本、台湾、韩国等国家和地区生产,但内资企业深圳市德彩光电有限公司已开发出高效固体光源表面贴装式LED精密支架产品,技术已达到国际先进水平。
3、 功耗越来越低
LED产品本身节能要求越来越高,表面贴装式LED精密支架为了减少LED产品的功耗,对散热、聚光提出更高的要求。
4、高效率生产
LED支架的作用及种类
1)、支架的作用:用来导电和支撑2)、支架的组成:支架由支架素材经过电镀而形成,由里到外是素材、铜、镍、铜、银这五层所组成。
3)、支架的种类:(带杯支架做聚光型,平头支架做大角度散光型的Lamp)
例如:
A、2002杯/平头:此种支架一般做对角度、亮度要求不是很高的材料。
B、2003杯/平头:一般用来做φ5以上的Lamp,外露pin长为 +29mm、-27mm。Pin间距为2.54mm。
C、2004杯/平头:用来做φ3左右的Lamp。Pin长及间距同2003支架D、2004LD/DD:用来做蓝、白、纯绿、紫色的Lamp,可焊双线.杯较深
E、2006:两极均为平头型,用来做闪烁Lamp,固IC,焊多条线。
F、2009:用来做双色的Lamp,杯内可固两颗晶片,三支pin脚控制极性。
G、2009-8/3009:用来做三色的Lamp,杯内可固三颗晶片,四支pin脚。
H、724-B/724-C:用来做食人鱼的支架。
聚乙烯是乙烯最重要的下游产品,聚乙烯(PE)占世界聚烯烃消费量的70%,占总的热塑性通用塑料消费量的44%,消费了世界乙烯产量的52%。聚乙烯基本分为三大类,即高压低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和线型低密度聚乙烯(LLDPE)。薄膜是其主要加工产品,其次是片材和涂层、瓶、罐、桶等中空容器及其它各种注塑和吹塑制品、管材和电线、电缆的绝缘和护套等。主要用于包装、农业和交通等部门。与世界其它各国相比,我国用于农膜的LDPE和LLDPE量较多。我国是世界上农膜产量最大的国家,这是由我国农业大国的特点所决定。2.生产能力和产量到1998年底,我国已建成的聚乙烯装置达26套,总能力达251万吨。3.生产方法简述 HP-LDPE是用两种高压液相法工艺生产的,即釜式法和管式法。釜式法工艺生产的聚合物具有狭窄的分子量分布,有较多的支链;而管式法工艺的产品分子量分布较宽,支链较少。除聚合反应器外釜式法和管式法的工艺步骤相似。管式法最大单线反应器能力为20万吨/年(如Exxon在比利时的装置和DSM公司在荷兰的装置),釜式法最大单线反应器能力为18万吨/年(有可能达到20万吨/年),是QGPC公司用Orchem(CdF)技术建在卡塔尔的装置。釜式法工艺和管式法工艺各有千秋,一般说,大规模装置倾向用管式法生产专用牌号的装置更倾向用釜式法。1998年11月投产的齐鲁石化公司的LDPE装置,采用荷兰DSM公司的高压管式法工艺,是我国目前同类装置中产品牌号最多、单线生产能力最大的装置。燕山石化公司还将建设一套20万吨/年的LDPE 装置,采用Exxon公司技术,合同已签订。线型聚乙烯(HDPE/LLDPE)是用低压液相法和气相法生产的。世界上目前两种液相法,即浆液法和溶液法从总产量上看,仍占优势。重要的溶液法工艺是加拿大DuPont(现为Novacor)的中压法工艺、Dow的低压冷却法工艺和荷兰矿业公司(DSM)工艺。这些装置均可以交替生产HDPE和 LLDPE(工业上称之为可转换型装置,国内称全密度聚乙烯)。两种应用最广泛的浆液法工艺是用轻稀释剂的环管反应器工艺(Phillips 和 Solvay)及用重稀释剂的搅拌槽式工艺(Hoechst、Nissan、三井)。浆液法工艺的主要产品是HDPE,但也可以生产一些MDPE作为次要产品。 UCC和BP是生产线型聚乙烯气相工艺技术的主要持有者。气相法装置一般为可转换型装置,可以交替生产LLDPE和HDPE,但受到专利协议中的某些限制。被许可生产两种产品的装置通常也要在较长的时间内优先生产一种产品。即使是可转换型装置,在HDPE和LLDPE产品之间频繁的互换也是不经济的,实际上也并不这样作。 1997年世界聚乙烯和平能力约为5070万吨/年,北美和西欧的能力占世界总能力的一半以上。亚洲国家(包括日本)约占世界总能力的1/4。就工艺看,高压聚乙烯约占38%,管式法和釜式法几乎各占一半。浆液法工艺大约占总线型聚乙烯所拥有的62%份额的一半。我国1998年釜式法、管式法、浆液法、气相法和溶液法占聚乙烯生产总能力的比例分别为:9%、18%、26%、43%和3.2%。与世界各种工艺方法产能的平均比例(19%、19%、30%、 24%和8)相比,气相法高,管式法相近,其它方法均低。 近几年我国聚乙烯工业在催化剂开发、工艺设备国产化和新产品开发等方面也取得了可喜的成绩。催化剂国产化有显著进展30吨/年国产化HDPE催化剂生产装置已在燕山石化公司建成,生产的催化剂已在大型工业化装置中使用。目前国产催化剂在浆液法 HDPE装置上应用的复盖率已超过80%。我国茂金属催化剂的研究取得了可喜进展,到1996年中为止,共开发出了五个模试或专利技术,已获得了5个中国专利申请号,北京石油化工科学研究院、兰州化学工业公司及上海化工研究院已在气相流化床模试装置上制得具有双峰分子量分布的茂-LLDPE、石科院还合成了可以生产高密度、低密度、超低密度和长链支化聚乙烯树脂的茂金属催化剂,石科院开发的负载型桥联茂锆催化剂已进行了不同规模的中试验证。该院开发的茂金属催化剂APE-1S成功地在在辽化通过了中试试验,并与美国Phillips公司合作完成了环管淤浆法连续反应器的中试评价试验,试验表明该催化剂有较高活性和较好的对1-己烯共聚的催化能力,聚合产品有较好的粒度分布和较高的堆密度。1999年3月该催化剂已通过中国石油化工集团公司和中国石油天然气集团公司组织的鉴定。工艺开发取得丰硕成果,上海医药工业研究院、扬子石化公司设计院和燕山石化公司等单位开发了浆液法高密度聚乙烯工艺。燕化公司14万吨/年的高密度聚乙烯装置是由我国自行设计建设的,从1992年6月1日方案确定到1994年9月26日装置建成投产, 仅用了27个月25天,比引进技术与设备建设节约外汇4743万元。之后用该工艺又在兰州化学工业公司建设了7万吨/年生产线。扬子石化公司完成了在同类装置中具有先进水平的“年产20万吨淤浆法高密度低压聚乙烯成套技术工艺包”,1997年已通过中国石化总公司鉴定。采用此项技术,能大幅度降低新建聚乙烯装置的工程造价,又能有效地指导现有装置的扩容改造。上海医药工业设计院和燕山石化公司联合开发了淤浆法和卧式气相釜串联的全密度聚乙烯生产新工艺,已申请中国专利,并准备在燕山的工业化装置上实施。新产品的开发取得一定成绩。齐鲁石化公司生产的高强度膜、管材和大中空容器已成为该公司的拳头产品,HDPE包覆管专用料继在国家重点工程陕-京天然气集输工程中获得成功应用后,最近又在国际竞标中击败了多个知名的国外大公司,实现向埃及管道防腐厂的出口,打破了欧美公司完全控制中东合成树脂专用料的局面。燕山石化公司试生产了分子量较高,分子量分布宽、ESCR性能好的管材料6000M。北京化工研究院研制成功可用于汽车油箱的HDPE料,该院模拟两釜串联方法在2升聚合釜内进行乙烯两釜聚合,制备出分子量双峰分布的高分子量丁烯共聚型HDPE树脂,性能指标与国外单层汽车油箱专用料的基础树脂性能相当。 4.需求量1998年我国聚乙烯产量230万吨, 其中HDPE 74.0万吨,LDPE 59.10万吨,LLDPE(包括在全密度聚乙烯装置中生产的HDPE) 97.10万吨。1998年我国净进口聚乙烯242万吨,表观消费量为472万吨。1998年我国聚乙烯生产能力约为世界生产能力(5523万吨)的 4.5%,表观消费量为世界消费量(4370万吨)的10.8%。因为我国进口的聚乙烯有相当一部分是来进料加工,但来进料加工的树脂常常有一半留在了国内。计算需求量时,按进口树脂的60%为来进料加工进口计算,而来进料加工聚乙烯中的一半又留在了国内,即按进口量中的70%是为了满足国内需求计算。 5.增长率 1983-1998年我国聚乙烯消费量的年均增长率为15.2%,为GDP增长率(10.3%)的1.5倍。1993年-1997年我国聚乙烯装置的平均开工率为90.5%。 6.应用分配 LDPE用量最大的是薄膜和片材,其次是挤出涂层、注塑、电线和电缆。这四种应用总共占LDPE应用的90%。薄膜是LDPE的最大的市场,包装和非包装应用大体各占50%。挤出涂层是世界LDPE的第二大市场,是LDPE增长速度快的应用领域,主要得利于包装技术的发展和包装式样的不断翻新。薄膜和片材的应用占世界LLDPE消费量的75%。注塑和电线电缆分别是LLDPE的第二和第三大应用领域,但仅占LLDPE总用量的7%~15%。拉伸缠绕薄膜是世界上LLDPE在包装领域增长速度最快的市场,正在替代打包带、瓦楞板、包装纸和收缩包装。包装占HDPE树脂用量的75%,建筑占10%~15%,而其余的10%~15%用于其它各种消费品和工业用品。美国和西欧吹塑和注塑是最主要的应用领域,约占总消费量的60%~50%,但在日本和亚洲其它国家,HDPE在这些部门的消费量却只占总消费量的1/3,按消费比例计算,亚洲国家的薄膜用量的比例是美国和西欧的2倍。以美国市场为例,HDPE用量最大的部门是各类瓶、桶、罐和包装袋,其次是片材、管材、包装箱、托盘及电线、电缆等,但预计年增长率最高的应用是汽车燃油箱、桶和罐,其次是衬板、供水和灌溉水用管及土工薄膜。薄膜几乎占我国聚乙烯消费量的60%(见表),其中农膜占20.4%。1998年我国消费于农膜的聚乙烯树脂超过70万吨。我国是世界农地膜产量最高的国家,这是由我国农业大国的特点决定的。聚乙烯的其它应用包括管材、板材、中空容器、单丝、编织制品、注塑件、电线电缆等。国内的管材消费以农用管为主,其次为饮水管和燃气管;中空容器主要用于饮料、化妆品、食用油和药品的包装。1997年100升以上的容器用树脂大约消费6万吨;单丝和编织制品主要用于绳索、渔网丝和彩条布;电缆料主要用于绝缘料、交联电缆料和护套料;注塑料主要用于生产周转箱、塑料托盘、塑料瓶盖等产品;其它包括聚乙烯涂层和氯化聚乙烯等。 7.发展前景多年来我国聚乙烯的产量一直不能满足市场需求,进口量大约占表观需求量的一半。1983-1997年我国聚乙烯的平均表观需求满足率为46%,平均满足率为54%。如果2002年我国大中型乙烯均能完成改造,预计聚乙烯能力可达370万吨,按开工率90%计,产量330万吨。根据历史上需求变化情况,根据我国国民经济的发展预测,预测2002年我国聚乙烯需求量为586万吨(表观需求700万吨),2005年为790(950)万吨,2010年为1220 (1480)万吨。推测2002年我国聚乙烯的满足率和表观满足率分别为56%和47%。与1983-1997年的平均水平相当。聚乙烯在我国有相当大的市场潜力,是很有发展前景的石化产品。
液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer),简称LCP。是80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料
一、概述
LCP是一类具有杰出性能的新型聚合物。LCP是包含范围很宽的一类材料: a、溶致性液晶:需要在溶液中加工; b、热致性液晶:可在熔融状态加工。 最初工业化液晶聚合物是美国DuPont公司开发出来的溶致性聚对亚苯基对苯二甲酰胺(Kevlar®)。由于这种类型的聚合物只能在溶液中加工,不能熔融,只能用作纤维和涂料。以下内容只包括热致性LCP。 LCP外观:米黄色(也有呈白色的不透明的固体粉末); LCP密度:1.35-1.45g/cm³。 液晶树脂的耐热性分类(低、中和高耐热型) 类型 热变形温度/℃ ASTM分类 日本分类 牌号举例 低耐热 <177 Ⅰ型 Ⅲ型 Vectra® A430、Rodrun® LC3000 中耐热 177~243 Ⅱ型 Ⅱ型 Zenite® 6330、Vetra® A130、Novaccurate® E335G30、Sumikasuper® E7000、Rodrun®LC5000、Ueno LCP®1000 高耐热 >243 Ⅲ型 Ⅰ型 Xydar® -930、Zenite®6130 Vectra® C130、Ueno LCP®2000、Titan LCP® LG431、Novaccurate® E345G30 高耐热液晶聚合物的代表性质 牌号 Xydar® G-930 Titan® LG431 Zenite® 7130 Zenite® 6130 Vectra® E130i Vectra® c130 相对密度 1.60 1.63 1.66 1.67 1.61 1.62 拉伸强度/MPa 135 139 145 150 165 159 弯曲强度/MPa 172 170 174 170 221 214 Izod缺口冲击强度/(J/m) 96 299 160 123 208 176 热变形温度(1.82 MPa)/℃ 271 275 289 263 276 255
二、LCP的特性与应用
1、特性 a、LCP具有自增强性:具有异常规整的纤维状结构特点,因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平。如果用玻璃纤维、碳纤维等增强,更远远超过其他工程塑料。 b、液晶聚合物还具有优良的热稳定性、耐热性及耐化学药品性,对大多数塑料存在的蠕变特点,液晶材料可以忽略不计,而且耐磨、减磨性均优异。 c、LCP的耐气候性、耐辐射性良好,具有优异的阻燃性,能熄灭火焰而不再继续进行燃烧。其燃烧等级达到UL94V-0级水平。 d、LCP具有优良的电绝缘性能。其介电强度比一般工程塑料高,耐电弧性良好。在连续使用温度200-300℃,其电性能不受影响。间断使用温度可达316℃左右。 e、LCP具有突出的耐腐蚀性能,LCP制品在浓度为90%酸及浓度为50%碱存在下不会受到侵蚀,对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水,接触后不会被溶解,也不会引起应力开裂。 2、应用 a、电子电气是LCP的主要市场:电子电气的表面装配焊接技术对材料的尺寸稳定性和耐热性有很高的要求(能经受表面装配技术中使用的气相焊接和红外焊接); b、LCP:印刷电路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件、汽车机械零件、医疗方面; c、LCP加入高填充剂或合金(PSF/PBT/PA): 作为集成电路封装材料、 代替环氧树脂作线圈骨架的封装材料; 作光纤电缆接头护套和高强度元件; 代替陶瓷作化工用分离塔中的填充材料。 代替玻璃纤维增强的聚砜等塑料(宇航器外部的面板、汽车外装的制动系统)。
三、LCP的注塑工艺
由于改性后的性能和用途级别相差很大,其加工工艺变数也很大,故应相应调整如下范围: 1、干燥:140℃~140~150℃ /5-7Hr 2、注塑温度:260~300~410℃ 3、模 温:100~100~240℃
四、主要生产公司
①Du Pont、 ②Eastman、 ③Solvay、 ④Ticona、 ⑤三菱工程塑料公司、 ⑥住友、 ⑦宝理塑料(为Ticona和日本大赛珞化学公司的合资公司)、 ⑧东丽, 此外还有上野精细化工公司和Unitika公司等。
五、其它了解
热致性LCP具有全芳香族聚酯和共聚酯结构。它还具有密集排列的直链聚合物链结构,形成的产品具有良好的单向机械性能特点。良好高温性能(热变形温度为121~355℃)、良好的抗辐射性、抗水解性、耐候性、耐化学药品性、固有的阻燃性、低发烟性、高尺寸稳定性、低吸湿性、极低的线膨胀系数、高冲击强度和刚性(按相同重量比较,LCP的强度大于钢,但刚性只是钢的15%)。LCP可以耐酸、溶剂和烃类等化学品,并有较好的阻隔性。 液晶芳香族聚酯在液晶态下由于其大分子链是取向的,它有异常规整的纤维状结构,性能特殊,制品强度很高,并不亚于金属和陶瓷。拉伸强度和弯曲模量可超过10年发展起来的各种热塑性塑料。采用的单体不同,制得的液晶聚酯的性能、加工性和价格也不同。选择的填料不同、填料添加量的不同也都影响它的性能。
编辑本段二 链路控制协议
LCP ,Link Control Protocol(链路控制协议)的简称 是PPP协议的一个子集,在PPP通信中,发送端和接收端通过发送LCP包来确定那些在数据传输中的必要信息。LCP检查链接设备的标识,决定是接受还是拒绝;确定传输中可接收的包字节数;核对双方配置是否匹配,如果不匹配则断开链接。只有在LCP包链接是可用的情况下,数据才能实现网络通信。 LCP负责设备之间链路的创建,维护和终止。
编辑本段三 国际学生组织AIESEC用语
在AIESEC中LCP是Local Committee President的缩写,即分会主席。例如LCP of AIESEC ZJU MoC即为AIESEC中国大陆浙江大学分会主席。
编辑本段四 电子电工技术
Low-Cost Programmer(LCP) 低成本程序设计器
编辑本段五、理财术语
Listing Company Planner (LCP)企业上市规划师 六、心理学术语 LCP life course-persistent offenders 终身持续型犯罪人。 心理学家Terrie Moffitt 所做出的定义,这部分人在不同条件和情景下实施其反社会行为。通常,LCP犯罪者终其一生都会实施反社会行为。 七、散热系统术语 LCP Liquid Cold Plate 液冷板,是基于对散热要求效果更高的设备,仪器所开发的新型散热系统,部分专利在Aavid热能系统公司,目前的液冷板分为好几类,基体板上埋管的是一种,一种基板上开水槽,然后上下基板合并钎焊起来大是另外一种方案.部分产品工艺非常复杂,钎焊的温度也非常高,要慎重对待.面对越来越高的散热需求,液冷板所采用的材料和方案也变得更加有挑战性.
Introduction of Biodegradable Plasics
一、 前言
全球每年大约生产1亿5,000公吨的塑胶,其中日本的生产量在1,300万公吨左右。近年来随著塑胶生产量的扩大,同时也产出为数颇多的塑胶废弃物,其处理情形更是造成极大的社会问题。
日本每年产出塑胶废弃物约有850~900万公吨,其中450万公吨是来自一般废弃物(占有一般废弃物的15~20%),而400~450万公吨则来自产业废弃物中。至於塑胶废弃物的处理方法,大约有49%是以焚化处理,41%为掩埋处理,其余10%则回收再用。
在焚化处理时,由於塑胶产生的高热会破坏焚化炉,而折损焚化设备的使用寿命,再者,燃烧分解出的毒性气体与毒性物质也对人体健康有害。以掩埋处理塑胶废弃物,则可能有塑胶不易分解与掩埋场地不足的问题。至於一般在鼓励或宣导的废塑胶回收再使用方式,如果考量到整体能源成本(total energy cost),就很难使其急速成长。基於目前的处理方法均有诸多问题而非最佳的选择,因此寻求具有废弃可分解性的材质,尤其是生物分解性塑胶就日渐受到重视。
生物分解性塑胶在使用时也具有与一般塑胶同样的机能性,使用后废弃在在土中或海水中,可因微生物的作用而终至使其分解成二氧化碳;因此目前已在园艺用品或垃圾袋开始逐渐贩售。根据开发业者表示,由於生物分解性塑胶形状与环境条件的不同,可能要历经数周或数年才能使其完全分解;但是价格偏高是其唯一缺憾,目前每公斤的价格约在800日元,亟待价格的大幅下降。
二、 生物分解性塑胶的种类
生物分解性塑胶可大别为淀粉系、微生物系及化学合成系等三种。其特质为淀粉系具有悠久的历史,微生物系的生物分解性特别优异,而化学合成系产品最适於用作工业材料;虽然还有其他如纤维素或甲壳醣(chitosan)等天然高分子的使用,但目前在开发中仍以上述三种生物分解性塑胶为主。
1. 淀粉系
淀粉为一种具有高度生物分解性的天然高分子,然因欠缺热可塑性而不适用为塑胶原料,因此目前已开发之产品多为经过物理加工或化学改质者。所谓的物理加工,即是在淀粉中添加水或可塑剂混合后加热等种种处理方法,混练加工为其代表性的加工方式。
一般混练加工时,是在数10㎏/㎝2的压力下进行,在与其他的生物分解性高分子混练后,就可使用传统的塑胶用成形机使之成形。现在市面上贩售的淀粉系生物分解性塑胶,大多是由这种混练加工方式制得。
2. 微生物系
微生物系生物分解性塑胶是以聚酯与聚氨基酸为主流产品。目前已知可由蓝绿藻、氮气固定菌、枯草菌及光合成细菌等100 种以上的细菌来生产聚酯。然后再将生产过剩的聚酯转换成能或碳质贮存物质的形式蓄樍於细胞内。在这一事实受到注目后,乃利用发酵设备并选择出最适条件下培育微生物,再藉以大量生产出聚酯,经过萃取与分离精制后,即可得到符合要求的聚酯。这一类聚酯可为自然界中存在的微生物分解成二氧化碳与水,并且在170~180℃左右熔解,但其成形性与一般的塑胶并无两样。
微生物系生物分解性塑胶的机械强度较差,故一直未能实用化生产。然而英国ICI公司於最近开发出以微生物发酵合成的poly(3-hydroxy chromic acid-co-3- hydroxy吉草酸)(商品名为”Biopol”)后,商品名为”Biopol”,这种产品的性能才又再度受到评价。之后,陆续又有各种3-hydroxy alginic acid(藻酸)与其共聚物的出现。至於”Biopol”,则经由英国Zeneca(英国ICI的子公司)让售给美国Monsanto。然而据称Monsanto已退出此一领域,今后其前途可能未卜。
除了聚酯以外,微生物系生物分解性塑胶尚有polyglutamic acid(聚麸胺酸)或polylysine(聚二氨基己酸)等聚氨基酸系的生物分解性塑胶。
3. 化学合成系
通常塑胶是由聚缩合等化学合成技术来大量生产,成本也可因大量生产而大幅降低。虽然脂肪族聚酯最先是由微生物发酵法合成产出,但是各家公司还是也颇重视化学合成的方法,产品也是集中在脂肪族聚酯。脂肪族聚酯赋有生物分解性是早已为人熟知的事,然因其机械特性及加工性均不佳而不利於应用;但自从1962年经过开环聚合技术得到高分子量产品之后,即受到广泛之利用。主要的化学合成生物分解性塑胶计有polycaprolactone、 polylactic acid(聚乳酸) 与“Bionole”等三种产品。
Polycaproloctone在温度为150℃左右时,可以押出成形或射出成形,流动性亦佳,也可以注形法吹出成形为薄膜,或经熔融纺丝而形成纤维,可供作手术用缝合线。在日本已有Daicel化学工业正在进行polycaproloctone与纤维素系”Celgreen” 的商业化生产。
Polylactic acid比polycaprolactone不容易达成高分子量,因此聚乳酸不能采用开环聚合技术,乃针对乳酸系又开发出由乳酸的直接缩合法,利用此技术可将乳酸壁戳破。乳酸系生物分解性塑胶的熔点比polycaprolactone高出许多,可应用为耐170~180℃的塑胶材质;再者其亦具有生体适合性,可利用作成手术用缝合线,因此其开发是以工业材料为主要应用对象。目前美国的Cargill Dow Polymer公司拟以玉米为淀粉原料,计画在内布拉斯加州建设可年产14万公吨的工厂,预计於2001 年开始投产,商品名为”ECOPLA”。另外在日本也有乳酸系生物分解性塑胶的商品化生产,如岛津制作所与三井化学二家公司;而大日本油墨化学工业的产品,则是将聚乳酸与脂肪族二羧酸(dicarbonic acid)与二元醇(diol)组成脂肪族聚酯,经过嵌段(block)共聚合的方法得到聚乳酸系共聚合聚酯。其他尚有多家公司虽然并未自行生产分解性材质,但是以从事聚乳酸的成形加工技术而参与此一领域。
“Bionole”是日本昭和高分子所开发的产品,将丁二醇与琥珀酸(succinic acid)经由脱水聚缩合反应,即可得到polybutylsuccinate。此聚合物的物性与加工性俱优,可以PE用的各种成形加工机作成薄膜、板状、瓶或纤维。此外,日本触媒公司则使用无水琥珀酸与环氧乙烷(ethyleneoxide),利用开环聚合的方法而开发出polyethylenesuccinate,其薄膜性能特别优异。
除了上述三种类型产品外,尚有三菱瓦斯化学的脂肪族碳酸酯、德国Bayer由polybutyladipate与己内醯胺反应而成的polyesteramide,及BASF由1,4-丁二醇、己二酸、TPA(对苯二甲酸)、二羧酸等聚合而成的生物分解性塑胶”Ecoflex”,正在进行市场的开拓。
分 类 制 造 商 商 品 名 生物分解性塑胶 年产能(公吨/年)
微生物系 林原 300
三菱瓦斯化学 Biogreen(音译) polyhydroxybutylate
化学 CC 甲壳醣/纤维素
化学合成系 昭和高分子 Bionore(音译) polybutylsuccinate 3,000
Daicel化工 Celgreen(音译) 系等 300
日本触媒 SE polyethylsuccinate
Kurarray Poval CP vinyl acetate
积水化成品 Biosterasol(音译) polyesteramide
JSP Green Block polycaploctone
大仓工业 ECOROM(音译) polybutylsuccinate
SK (韩) Sky Green polybutylsuccinate 进口
Union Carbide Ton Polymer(音译) polybutylsuccinate e 进口
日本Solvay linear polycaplocton 进口
Bayer BAK polyesteramide
BASF Ecoflex 脂肪族polyester
DuPont BioMAX PET改质型
三菱瓦斯化学 New Peck(音译) 脂肪族聚酯碳酸酯
聚乳酸 Cargill Japan Ecoplay(音译) 聚乳酸 进口4,000
三井化学 聚乳酸 500
鸟津制作所 LACTE(音译) 聚乳酸 100
大日本油墨 CPLA 乳酸系聚酯
Unitika 聚乳酸
三菱树脂 聚乳酸
Takilon(音译 聚乳酸
Haibon 聚乳酸
天然高分子系 日本合成化工,Novamount Matabi(音译) 淀粉+改质PVA+脂肪族polyester 进口20,000
王子制袋 Ecofoam(音译) 玉米淀粉 420
日世 Ecoware(音译) 淀粉 60
日本Corn Starch Ever Corn(音译) 玉米淀粉
日本Film 马铃薯淀粉
三、 市场预测
目前日本每年大约生产1,300万公吨的塑胶,虽然很快的在短时间内即可达到1,500万公吨,然因景气不佳、国民消费能力减弱,再加上环保意识的提升而逐渐养成回收再用的习惯,长期看来其平均生产量将会维持在1,300万公吨左右。因此以生物分解性塑胶约占有三成的潜在市场来估算,其生产量大约在400万公吨,而生物分解性塑胶可以替代的树脂则大概是PE与PP。由目前的情形看来,虽然1999年日本的生产量大约只有2,000公吨,而全球则大约为2万公吨,但预测2000年以后其需求量将会急速成长。
(徐惠美 取材”自工业材料(日本), 2000/7)