在这里 看到未来的生活


观众在参观科思创概念车模型。

  新型车轮防滑链。

  
参观者正在体验东丽概念车零配件产品。

  
概念时装秀现场。

  
橡塑展上展出的概念运动鞋。 (图片由本报记者张育、张欢摄)

  你可曾想象过,我们未来的生活会变成什么样?我们会开上什么样子的汽车?我们会穿上什么样的衣服?我们未来的生活用品会是什么样子的?未来如何治病?

  上周举办的2018Chinaplas国际橡塑展,就仿佛是一个未来生活展示馆,各式各样的化工新材料及其应用,让前来参观的人们仿佛看到了未来生活的样子。而且这场景,毫不虚幻,触手可及。

  电动汽车

  变化的不只是发动机

  在这次的橡塑展上,电动汽车成为了各大参展商的重点攻关领域。在巴斯夫、科思创、LG、东丽等多家公司的展台上,都展出了设计前卫、造型独特的电动车整车。

  说到电动汽车,大家首要关注的一定是电动汽车的续航效果。为了提升电池的储电能力和动力表现,各家参展商也是绞尽脑汁。为了让大家更清楚地了解那些“看不见的功臣”,很多参展商都在展位上放置了一个汽车框架,在框架上展出各种产品,如电解质膜、电池隔膜等,还有电动机绝缘膜、电容器壳体、冷却管等各类组件,这些基本都是利用各种改性尼龙树脂制成的。

  除了电池系统之外,各种针对电动汽车的聚合物配件产品也受到了很多人的关注。可能很多人会有疑问:“电动车和燃油汽车比起来,不就是把动力系统换成电池系统了么?其他地方所需要的材料,不就和普通汽车一样嘛,普通汽车怎么更新,电动车也怎么更新就好啦?”

  其实不然,虽然说表面看来,电动车变化的只是动力系统,但其实,随着动力系统的改变,对车身提出了更多的要求,很多看不见的地方,也就需要新的解决办法。

  我们都知道,为了能够尽可能减少对能源的使用,汽车的轻量化一直是交通领域的重点攻关点。而电动汽车由于受到电池储电能力的限制,为了能让汽车有更长的续航里程,就使得车身对轻量化的要求比普通燃油汽车更高。车辆减重最好的办法莫过于减小车身尺寸,从而减少车身材料的使用量。但是,人们往往会考虑车的内部舒适性,车内空间是否足够大、车内环境是否舒适,这些要求给汽车轻量化带来了不小的挑战。有没有两全其美的方法呢?

  杜邦交通运输与先进材料事业部亚太区汽车应用开发总监彭若明告诉记者,随着技术的发展,越来越多的复合材料替代了汽车车身上的金属零部件,这种替代从最初的装饰件,逐渐扩展到了直接影响车身稳定性和安全性的结构性组件。在这种情况下,以前常用的铆钉式连接方法就变得不再适用。利用激光焊接技术则可以进一步减小电池包的尺寸,简化装配工艺,减少零件数量和总成本。杜邦也为此开发了无卤阻燃耐高温聚酰胺,能够提供更好的激光焊接强度。这样既能保证配件的使用强度,还降低了质量。

  除此之外,高强度结构胶则可以替代车身结构上的铆钉,进一步降低车身的质量。“这一系列的应用,能让车身的整体质量下降30%。”彭若明说。

  除了车辆本身的各种应用开发之外,电动汽车热潮所带来的还有各种外部适配件的更新换代,各种聚合物树脂的应用也随之被开发。

  科莱恩高级副总裁及颜料业务单元总监高思科介绍说,电动汽车在中国的快速增长,使得充电设备的安装需求量大幅增加。充电线、充电接头所需要的各种工程塑料零部件,必须保证用电安全,不会出现着火、漏电等现象。这就需要针对聚胺酰等高温树脂、工程塑料的阻燃添加剂,保证充电桩安全无风险,并易于加工造型。

  “在很多人眼中,颜料没有技术含量,需要什么颜色就加什么颜料就好,但事实并非如此。”高思科表示,为了满足中国对充电设备的颜色要求(充电线材必须用醒目橙色标示),科莱恩进行了有针对性的研发,最终开发出了针对电动汽车充电电缆(多为TPE热塑性弹性体)的高纯度橙色颜料。这种颜料色牢度高,不会出现颜色迁移,不会沾染周围其他材料,且耐高温、化学稳定性强,也不会对助燃剂性能产生不良影响。

  在烟台万华的展台上,一款亮黄色的车轮防滑链产品吸引了记者的注意。有别于普通的金属锁链式防滑链,这款防滑链完全用透明的亮黄色塑料制成,并用防滑的金属钉固定。工作人员介绍说,工程塑料的强度很高,汽车压上去也不会断裂,同时超薄的设计,保证了防滑链容易收纳、容易安装,对于力气较小的女司机而言也是轻而易举的事。

  服装

  新材料助设计师天马行空

  在这次国际橡塑展上,除了各种汽车整车和零部件,最让记者印象深刻的,还有一场服装设计走秀。是的,你没有看错,在国际橡塑展上,记者体验了一场服装T台秀。

  这是巴斯夫与7Crash品牌总监、知名设计师沈恩琦共同组织策划的概念时装秀。在这次的时装秀上,沈恩琦根据巴斯夫的各种功能性材料,设计了一系列服装。这些服装在突出设计师的设计理念的同时,还具备了一定的功能性,如防火、运动支撑等。比如,沈恩琦利用巴斯夫的PP面料设计了一款大衣,这款大衣不仅具有挺括的外形,同时又极为轻薄,这样的效果是传统面料无法实现的。

  其实,化工新材料在服装领域的应用,早已不是什么新鲜事。如果大家仔细看看衣服鞋上的面料标,就会发现里面充斥了各种各样的化工材料。深受爱美女士们喜爱的各类塑形内衣,里面就有各种化工材料来为衣服提供支撑效果。

  而在此次国际橡塑展上,记者看到的最多的,还是各种新型材料在运动鞋上的应用。

  很多化工复合材料具有高温易塑形、冷却定型不易改变的特点。这种特性被时装设计师们充分用在了运动鞋的设计上。著名的运动品牌锐步,就利用了液态氨纶材料设计了运动鞋身上的包覆物。这种材料的使用,不仅能起到很好的包覆保护效果,同时还有很高的设计自由度,生产过程还能完全脱离模具。这不仅降低了运动鞋的生产成本,同时设计师也能将天马行空的设计付诸现实。

  除了鞋身材料之外,大家最熟悉的应该就是各种极具科技感的运动鞋底了,比如最近大火的阿迪达斯boost“爆米花”中底。这款运动鞋中底,所使用的就是巴斯夫的Infinergy发泡TPU微球材料。其实TPU本来就是一种常见的运动鞋中底材料,具有减震、柔软的效果。这种材料是对普通TPU进行发泡处理,每一个直径5毫米左右的TPU颗粒经发泡膨胀到原来的10倍大小。这种由发泡TPU组成的EVA中底,具有了更好的弹性、更轻的质量、更高的耐久度,阿迪达斯也借此在运动界和时尚界掀起了一股热潮。

  除了这些科技款之外,利用3D打印技术生产的鞋底也受到了很多人的关注。不同于常规的鞋底产品,3D打印技术的应用,使得鞋底的构造变得更加奇妙。记者在展会现场看到了多款利用3D打印技术制成的网状结构的运动鞋中底。这样的结构,不仅使鞋底拥有了极佳的支撑性和弹性,同时由于鞋底绝大部分都是镂空的,鞋底变得非常轻便。

  除此之外,越来越多的3D打印材料被开发出来,各种3D打印材料的交叉使用,使运动鞋的个性化定制成为了可能。相信在不久的将来,每个人都能根据的自己的身体情况、特殊需求等,快速定制专属于自己的运动鞋。

  医疗

  器官替代物将个性化定制

  当我们遭遇了疾病、伤痛,都希望有极佳的医疗和休息环境让自己尽快恢复。这种心态,使得强效消毒剂获得了越来越多人的选择。

  但强效消毒剂的广泛使用,也带来了一些问题:医院各种医疗器械的使用寿命不断下降,医疗设备乃至医院内的座椅等各种便民设施的老化情况日益严重。

  伊士曼亚太区医疗市场开发经理王亮表示:“随着中国医疗行业消毒标准日益严格,加强消毒规范是大趋势。长期来看,科学地选择医疗器械及其外壳的材料,可延长医疗器械的使用寿命,提高操作可靠性,并节省医院系统性成本。”

  针对耐消毒这一应用需求,伊士曼推出了MXF221共聚酯产品。这种医疗级共聚酯具备出色的耐化学性和耐紫外线性,具有更高的耐用性和抗冲击强度。这种材料通过挤出共混生产,可用于生产各种注射器、微创手术器械、血液接触系统、医用管材、静脉输液部件,甚至是肾脏治疗器械等。

  除了抗消毒材料之外,3D打印技术成为了此次橡塑展上医疗领域的宠儿。各种定制化的3D打印器官替代物受到了广泛关注。

  一直以来,索尔维凭借PEEK(聚醚醚酮)和PPSU(聚亚苯基砜)在高端医疗领域有不小的影响力。此次展会上,索尔维推出了以PEEK和PPSU为原材料的3D打印线材。

  索尔维特种聚合物全球事业部执行副总裁、亚太区总裁杜志仲介绍说,这两个系列的3D打印线材,在3D打印过程中能够实现打印层之间的完美熔合,保证了打印件在垂直方向上的密度和强度。这几款材料的推出,也使得在体内使用的各种骨骼替代品的个性化定制成为了可能。

  “如果是普通的替代件,那么选用标准化的产品就可以,这样能够保证使用成本较低。如果有特殊的尺寸要求,就可以选择用3D打印技术定制替代件,保证使用效果。这一系列产品的开发,将保证人体内植入的各种人造骨骼更贴合患者自身。”杜志仲说。

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