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2021年12月国外橡胶新产品集锦——材料篇

   时间:2022-01-05 来源:世界橡胶展发表评论

炭黑产业网据世界橡胶展消息:

本期目录:

1.科思创的聚氨酯弹性体系统减少海上的碳足迹

2.丰田合成先进的 LED 灯照亮了汽车内饰

3.酶能够降解合成聚异戊二烯

4.卡博特与生物公司IFF合作开发可持续补强材料

5.科腾将推出可再生聚合物CirKular+™ ReNew系列

6.陶氏展示用于半导体封装的最新有机硅技术

7.亨斯迈开发出新型热塑性聚氨酯

8.印第安纳大学开发出可重新编程生物组织的硅纳米芯片

9. 73万美元捐赠用于扩大纳米纤维素母料的规模

10.Fusion® 665氟胶性能符合美航空航天材料规范

11. 名古屋大学和瑞翁合作开发出新型热塑性橡胶

1.科思创的聚氨酯弹性体系统减少海上的碳足迹

德国科思创公司于 12 月 8 日宣布,海上工业可以通过新的聚氨酯弹性体系统减少对环境的影响和碳足迹。新的聚氨酯系统能够将二氧化碳作为多元醇生产的材料进行再利用,从而将化石原料的消耗量减少多达 20%。

科思创表示,它为海上工业开发了一种新的 PU 系统,该系统使用其二氧化碳原料技术。它在 Triturn 的生产中用二氧化碳代替了部分化石原材料,并表示这可以“对减少最终产品的碳足迹做出积极贡献”。

科思创的聚氨酯弹性体系统减少海上的碳足迹

电缆保护系统的一个关键组件是弯曲限制器,它与系统的其余部分一起,“数十年”保护海洋中的电缆。

该材料于 11 月在 CASE 类别中获得了 2021 年 UTECH 欧洲奖,据称它更易于加工,并且在盐水中具有改进的非老化特性。

公司正在其位于英格兰东北部的工厂使用新的聚氨酯系统制造样品,并对弹性体进行一系列测试。

2.丰田合成先进的 LED 灯照亮了汽车内饰

日本丰田合成公司开发了 LED 灯,可为汽车内饰注入多达 64 种色调,以适应乘员的心情和其他个人喜好。公司没有汽车内饰灯聚合物技术的细节。

丰田合成先进的 LED 灯照亮了汽车内饰

丰田合成在 12 月 3 日发布的新闻稿中表示,这些灯已经在新的雷克萨斯 NX 上使用,将红色、绿色和蓝色 LED 集成到一个单元中,以产生全方位的颜色选择。通过集成一个控制光量的电子元件,颜色差异被最小化,有助于在车辆空间中创造所需的颜色。

汽车内饰的全彩照明是丰田合成株式会社将电子元件与橡胶和塑料核心技术相结合的设计战略的最新成果,比以前的 LED 车内灯有重大进步。

3.酶能够降解合成聚异戊二烯

马丁路德大学哈勒维滕贝格 (MLU) 和莱布尼茨植物生物化学研究所 (IPB) 的研究人员现在已经创造并利用了具体条件,酶能够降解合成聚异戊二烯。该研究发表在《绿色化学》杂志上。

聚异戊二烯是天然橡胶的主要成分,也是汽车轮胎中使用的多种橡胶的主要成分。到目前为止,已能降解成分类似于天然橡胶的聚异戊二烯,这可以推动循环经济的进一步发展。

酶能够降解合成聚异戊二烯

由于全球对橡胶产品的需求大于现有天然橡胶库存所能满足的需求,因此原料主要通过化学合成生产。天然和合成变体具有相似的性质,但在组成它们的分子结构上表现出许多差异。多种细菌能够在酶的帮助下降解天然聚异戊二烯。

Wolfgang Binder教授和Jun.-Martin Weissenborn教授的研究团队现在发现了一种使用LCPK30酶分解人工合成的聚异戊二烯的方法。

受牛奶胶乳的启发,研究人员利用一种特殊的溶剂,成功地将合成的聚异戊二烯均匀地分布在水中。酶适合这种人工乳剂的要求,在整个反应时间内保持完整,将聚异戊二烯的长分子链分解成更小的碎片。

研究人员的目标是将来能够从汽车轮胎中分解出其他类似的物质。目前来看,轮胎配方中添加的增塑剂和抗氧剂会破坏酶的结构。

研究结果也为循环经济提供了重要推动力。可以进一步将降解产物加工成精细化学品和香料——或者再生新塑料。

研究人员使用了自然界中的LCPK30。Weissenborn的研究团队目前正致力于优化这种酶,使其对溶剂的敏感性降低,并引发进一步的反应。

4.卡博特与健康及生物科学公司IFF合作开发可持续补强材料

卡博特公司宣布,已与世界一流生物科学与工程领域的领导者IFF健康及生物科学公司签署了一份谅解备忘录 (MOU),共同开发用于橡胶制品的可持续补强添加剂,目的是减少温室气体排放,增加橡胶制品中的可再生生物基含量。

卡博特与健康及生物科学公司IFF合作开发可持续补强材料

自2020年以来,两家公司一直在探索基于使用 IFF 的 Nuvolve™ 工程多糖的新型、高度可持续的橡胶补强添加剂的开发。Nuvolve™ 工程多糖由可持续的欧洲甜菜酶聚合制成,将与卡博特的补强炭黑混合,用作橡胶补强材料。

根据这份新谅解备忘录的条款,卡博特将领导这种新型产品的开发和商业化,作为卡博特在橡胶应用中补强炭黑的补充材料,在不影响性能和安全性的情况下,发挥可再生资源材料的可持续性优势。

5.科腾将推出可再生聚合物 CirKular+™ ReNew 系列

科腾公司获得了国际可持续发展和碳认证 (ISCC) PLUS 认证,其法国Berre的工厂生产经 ISCC Plus 认证的可再生苯乙烯嵌段共聚物 (SBC)。ISCC PLUS 认证是一个全球认可的系统,它提供整个供应链中回收和可再生材料的可追溯性,并验证公司是否符合社会和环境标准。

科腾将推出可再生聚合物 CirKular+™ ReNew 系列

科腾将推出新获 ISCC Plus 认证的可再生聚合物 CirKular+™ ReNew 系列,进一步扩展科腾现有的 CirKular+ 塑料升级回收和循环经济解决方案产品线。ReNew 系列的可再生成分高达 70%,为客户提供了使用质量平衡方法并采用 ISCC PLUS 认证来生产可再生产品的机会。在这种方法中,可再生原料和化石燃料原料在生产过程中相结合。该方法还能够跟踪价值链中的可再生内容,并基于可验证的簿记对其进行属性。

该系列的初始生产将在法国Berre的工厂开始,使用经过认证的可再生丁二烯,预计将逐渐增加产量,以满足未来几年不断增长的市场需求。

CirKular+产品线于 2020 年推出,采用整体的产品生命周期方法,为循环经济和塑料升级回收提供高性能、创新的解决方案。

6.陶氏展示用于半导体封装的最新有机硅技术

陶氏SEMICON® Taiwan 2021 展上展示其用于先进半导体封装的最新有机硅技术。与传统有机物相比,下一代有机硅-有机混合粘合剂、有机硅热熔解决方案和有机硅芯片粘合膜 (DAF) 具有更高的性能、耐用性、均匀性和可加工性。

陶氏的高性能技术旨在通过减轻可能导致翘曲的不匹配热膨胀系数 (CTE) 的应力,来应对先进半导体封装的主要趋势,包括越来越薄、更小和更复杂的设计。它们还为航空航天和汽车电子等行业中暴露于恶劣环境条件的应用提供更高的耐用性和可靠性。

陶氏展示用于半导体封装的最新有机硅技术

陶氏显示和微电子全球部门负责人 Jayden Cho 解释说,“虽然先进的封装设计对于满足电子产品对更高性能和扩展功能日益增长的需求至关重要,但它们也会对芯片施加更大的热、电和机械应力。为此,陶氏开发了一系列专为并排和堆叠芯片配置和 MEMS 设备而设计的新型有机硅技术。”

陶氏的新有机硅技术提供了全新的解决方案,以实现复杂的封装设计,例如多层封装和无芯基板。与有机材料相比,它们还具有重要的优势,可以帮助客户解决环氧树脂和其他现有材料可能出现的翘曲、分层、渗出和过早失效等问题。

新的 DAF 解决方案是固化的有机硅薄膜,为精确的厚度提供了出色的均匀性,并消除了环氧树脂粘合剂常见的圆角和渗出。低模量确保良好的传感精度,特别是对于环境传感器。

陶氏的混合解决方案以独特的配方结合了有机硅和有机物。这些粘合剂可提供仅有机硅无法实现的增强机械性能,例如更高的模量和对各种表面的强粘附力。潜在应用包括倒装芯片封装,当使用环氧树脂模具底部填充时,在严格的可靠性测试后可能会出现分层。混合解决方案还具有出色的光学特性,使其能够用于光学设备。

该公司的有机硅热熔胶技术以三种形式(薄膜、墨盒和平板电脑)提供,可对各种基材提供出色的附着力,并消除应力以减轻翘曲。

7.亨斯迈开发出新型热塑性聚氨酯

美国亨斯迈(Huntsman)开发了一种新型热塑性聚氨酯 (TPU),它完全可回收、防紫外线,可以挤出成薄膜,然后轻松膨胀成泡沫板。特殊等级的IROGRAN® TPU由亨斯迈与 Shincell 新材料有限公司合作开发,该公司正在使用该材料制造泡沫板,然后用于一些世界领先鞋类的鞋垫、中底和前部插入物应用品牌。

亨斯迈开发出新型热塑性聚氨酯

这种新材料设计为 EVA 的替代品,具有高能量回馈特性,并提供持久的缓冲性能。使用气体辅助技术,TPU 薄膜可以在高压容器中轻松膨胀,无需使用发泡或交联通常所需的额外化学品。这使得由此产生的膨胀泡沫板、任何后期生产废料和最终鞋类部件都超轻且易于回收。

亨斯迈在与 Shincell 就如何最好地提高膨胀 TPU 片材的生产进行深入讨论后,开发了 IROGRAN® TPU 等级,该片材在鞋类行业越来越受欢迎。

Shincell 想要指定一种不含有毒或挥发性化学品和甲醛残留物的 TPU;并且可以在不使用丁烷、氟化物和偶氮二甲酰胺发泡剂的情况下进行膨胀。在性能方面,Shincell 正在寻找一种舒适、耐用、持久的 TPU 系统,它适用于高性能运动鞋,在缓冲性能方面优于 EVA,并且可以回收利用。

对于鞋类应用,Shincell 生产膨胀泡沫板,然后客户将其切割成他们想要的形状和尺寸。由于这种特殊等级的IROGRAN® TPU是可回收的,Shincell 可以从客户那里收集任何多余的或废料以供重复使用。收集后,将废料磨碎并重新配制。它们也可以出售给其他客户。

Shincell 目前正在测试用于其他消费应用的新等级IROGRAN® TPU,并正在探索将该材料用于汽车行业的潜力。其他较软等级的材料两家公司也在开发中。

8.印第安纳大学开发出可重新编程生物组织的硅纳米芯片

一种可以将皮肤组织转变为血管和神经细胞的硅胶装置已经从原型发展到标准化制造,这意味着它现在可以以一致、可重复的方式制造。这项工作由美国印第安纳大学医学院的研究人员开发,这项研究由美国国立卫生研究院资助。

该技术称为组织纳米转染,是一种非侵入性纳米芯片设备,可以通过施加无害的电火花在几分之一秒内传递特定基因来重新编程组织功能。在实验室研究中,该设备成功地将皮肤组织转化为血管以修复严重受伤的腿。该技术目前被用于为不同类型的治疗重新编程组织,例如修复中风引起的脑损伤或预防和逆转糖尿病引起的神经损伤。

印第安纳大学开发出可重新编程生物组织的硅纳米芯片

印第安纳州再生医学与工程中心主任、研究副总裁兼特聘教授 Chandan Sen 说,“这份关于如何准确生产这些组织纳米转染芯片的报告,将使其他研究人员能够参与再生医学的这一新发展。”

他说:“这种小型硅胶芯片使纳米技术能够改变活体部位的功能。例如,如果某人的血管因交通事故而受损,需要供血,我们不能再依赖先前存在的血管,因为它被压碎了,但我们可以将皮肤组织转化为血管,抢救处于危险中的肢体。”

“这与芯片的工程和制造有关。芯片的纳米制造过程通常需要5-6天的时间,在这份报告的帮助下,本领域的任何技术人员都可以完成。”

Sen 表示,他希望一年内该芯片得到美国FDA 的批准。一旦获得 FDA 的批准,该设备可用于人体临床研究,包括医院、保健中心和急诊室的患者,以及急救人员或军队在其他紧急情况下的研究。

9. 73万美元的捐赠用于扩大纳米纤维素母料的规模

美国GranBiojishu技术公司的子公司 AVAPCO 宣布,已获得P3Nano的50万美元资助,P3Nano 是美国林业和社区基金会与美国农业部林业局 (USFS) 之间的合作机构,另外23万美元来自 USFS 的一项单独捐赠,以促进用于轮胎和橡胶制品市场的纳米纤维素分散复合材料 (NDC™) 橡胶母料的商业化进程。

73万美元的捐赠用于扩大纳米纤维素母料的规模

突破性的 NDC 色母粒是博拉炭黑和 GranBio 两家公司为期4年的联合开发的成果,旨在通过整合可持续的、将生物衍生的纳米纤维素转化为商业橡胶化合物。

P3Nano 的资助计划针对旨在促进纤维素纳米材料商业化的项目。根据竞争性奖项,两家公司将在乔治亚州GranBio 生物精炼厂扩大 NDC 的生产规模,以供轮胎和橡胶制品行业的全球合作伙伴进行预期的公路轮胎试验。

根据 USFS 木材创新计划的额外捐助,旨在扩大和加速木材产品的市场增长,两家公司将为第一个 NDC 商业工厂准备工程包、市场分析和财务模型。

NDC 是通过在生物燃料、生物化学品和先进生物材料领域开发和部署可持续的基于生物质的技术来“实现净零TM”解决方案的一个创新产品。展示了博拉炭黑与GranBio的可持续发展创新,以实现轮胎和汽车价值链的净零排放。

10.Fusion® 665 氟胶性能符合美航空航天材料规范

美国Greene Tweed 公司宣布,其 Fusion® 665 超低温和耐化学性氟胶(FKM) 弹性体符合并超过新的 AMS7410 航空航天材料规范 (AMS) 要求。AMS7410 解决了传统氟胶弹性体的低温缺点,这些缺点历来难以提供低至 -54°C及以下的可靠低温密封性能。

Fusion® 665 氟胶性能符合美航空航天材料规范

Greene Tweed公司的Fusion® 665拥有广泛的温度范围,从-57°C 至 232°C,极低的压缩永久变形,并且具有出色的化学相容性和耐磨性。这些特性在不影响高温性能的情况下可实现出色的低温泄漏控制,这在飞机发动机和液压系统密封应用中尤为重要。

由于传统氟橡胶、丁腈橡胶和氟硅橡胶 (FVMQ) 等类似材料存在泄漏和早期故障,Fusion® 665 的优势更加明显。

11.名古屋大学和瑞翁合作开发出新型热塑性橡胶

日本名古屋大学和瑞翁公司合作开发了一种新型热塑性橡胶材料,该材料基于一种称为“i-SIS”的离子功能化嵌段聚合物,具有高抗冲击性——高于玻璃纤维增强塑料。

名古屋大学和吉翁公司的这项研究首次评估了基于 i-SIS 的新型弹性材料的抗冲击性,并将它们与基于玻璃纤维增强塑料的典型高强度材料的抗冲击性进行了比较(GFRP),其抗拉强度为 330 MPa。落锤冲击试验表明,含一价或二价阳离子的 i-SIS 的抗冲击性是未经化学改性的 SIS 的 3- 4 倍;此外,发现含有二价阳离子的 i-SIS 的抗冲击性是典型高强度 GFRP 的 1.2 倍。

名古屋大学和瑞翁合作开发出新型热塑性橡胶

总的来说,发现 i-SIS,尤其是含有二价离子的 i-SIS 具有高度抗冲击性,即使无机填料(一种典型的用于硬化聚合物的添加剂)未掺入聚合物中,并且聚合物的分子结构没有化学交叉链接。

汽车和其他车辆制造商一直在寻找更轻且耐损坏的材料。由于 i-SIS 可以在工业规模上合成,因此它具有成为下一代弹性材料的巨大潜力,不仅可用于汽车内外饰件,还可用于汽车车身,甚至汽车外板,火车和其他需要具有高抗冲击性和易于制造的结构材料的车辆。这些研究成果也将为轻量化汽车的发展和无碳社会的建立做出贡献。

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李一
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