玩“土”高手 | 和塑美科技首次揭秘高性能纳米粘土应用新突破!

2025-03-27 98 苏州和塑美

引 言

introduction

2025年3月20-21日,和塑美科技携自主研发的高性能纳米粘土材料亮相链塑网创新选材活动。本次活动聚焦聚焦先进树脂基功能助剂的应用以及高性能塑料创新技术的应用,吸引了众多产业链上下游企业参与。公司总经理台启龙先生在活动中发表《高性能纳米粘土在共混改性中的应用》主题报告,系统阐述纳米粘土材料的性能突破与实际应用价值,引发业内嘉宾热情关注。

和塑美纳米粘土研发背景——研发热门VS应用冷门,卡点在哪?

在全球高分子材料改性市场年复合增长率超8%(据Grand View Research数据)的背景下,纳米粘土因其独特的层状结构和超高比表面积,被学界公认为“21世纪最具商业化潜力的纳米填料”。但尴尬的是,尽管全球年均发表相关论文众多,纳米粘土在改性塑料中的实际应用率不足0.3%(中国塑协数据),形成鲜明反差。理论上具备提升聚合物力学性能、阻隔性能和热稳定性能的纳米粘土如今的“冷门”应用,究其原因,还是因为纳米黏土有一些关键性能尚未被很好地解决,影响了产业化的发展:

• 分散性难题——蒙脱土堆积紧密,在实际应用中难以在聚合物基体中实现纳米级分散,无法达到预期功能;

• 耐热性问题——为了解决难分散的问题,蒙脱土一般会进行有机改性,但大量季铵盐会使蒙脱土的热稳定性下降;

• 界面相容性差——与基体材料结合力弱,影响复合材料整体表现;

• 工艺适配性低——传统加工设备难以匹配纳米粘土的精细化工艺需求。

这些技术瓶颈使得纳米粘土长期停留在实验室阶段,难以实现规模化应用。

和塑美科技高性能纳米粘土的核心突破

针对行业痛点,尤其是纳米粘土“分散性”与“耐热性”的问题,和塑美科技通过创新实现技术破局:

(1)预分散工艺:采用自主研发的改性工艺,和塑美高性能纳米粘土的层间距以≥3nm的表现优于传统的钠基蒙脱土以及一些市面上知名的国外蒙脱土,实现了更好的分散性,在树脂中分布均匀无晶点,不再发生团聚;

(2)优化耐热性能:通过优化粘土的耐热性,和塑美纳米粘土的1%热失重温度提升至191.1℃,远超过其他粘土,耐热性的提高使得粘土在高温下黄变/分解得到了抑制;

聚丙烯(PP)改性应用:当之无愧的“六边形战士”

在纳米粘土的应用方向上,低烟无卤B1电缆是少数的产业化领域之一。在塑料领域,我们也做了一些研究,所谓万物皆可PP,应用广泛的聚丙烯材料与粘土会擦出怎样的火花呢?

在聚丙烯体系中,和塑美纳米粘土展现出多重优势:

(1)机械性能提升的六边形战士:2%的和塑美纳米粘土就能让PP的低温冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率等性能产生大幅提升;

(2)阻隔协效抗滴落:无论是在低烟无卤的阻燃电缆还是在膨胀型阻燃体系里,和塑美科技的纳米粘土都展现出了超强的抗滴落效果;

(3)其他提升:基于纳米材料的特殊层状结构,PP/纳米复合材料的阻隔性能与尺寸稳定性都有非常好的提升,解决了PP材料本身的一些性能不足,有希望赋能一些耐温、尺寸要求较高的制品的开发。

PA6的逆天改命:媲美PA66的优异性能

尼龙材料发展至今,是五大工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的品种。 在尼龙基材应用中,PA6吸水大、耐温(热变形温度)低,竞争力不如PA66。 但是,小小粘土可以逆转PA6的先天不足,和塑美PA6纳米粘土复合材料有什么惊喜表现:

吸湿性改善: 通过测试,和塑美PA6纳米粘土复合材料在高温水煮与高温高湿环境下,拉伸强度和弯曲模量可以与PA66相当,缺口冲击优于PA66。

上述的力学表现让我们有希望看到,在一些无法承担PA66高成本压力的应用场景下,PA6纳米粘土复合材料有希望成为新的备选方案。

未来展望:构建纳米粘土应用生态

台启龙总经理表示:“作为近四十年来被科研界重点关注的纳米粘土还是有它的迷人之处,我们也相信,纳米粘土的价值远未被充分挖掘。这次将和塑美高性能纳米粘土的一些技术突破拿出来与业内分享探讨,也是希望能通过与下游及终端用户的交流,能够共同开发出更加广阔的应用场景。”

基于现在和塑美纳米黏土的研究突破,我们相信在未来,纳米粘土在以下的场景可能能够率先被应用起来:

(1)制品轻量化——低比重要求、减塑要求下的“减肥药”

(2)PCR材料的再利用——提升PCR材料性能的“好调料”

(3)替代某些抗滴落剂——无氟、高要求的抗滴落场景下的“好帮手”

我们也相信,无论是过去还是当下还是未来,纳米粘土一定大有可为!

和塑美展台风采

本次论坛,和塑美科技不仅展示了这款高性能纳米粘土,还带来了和塑美其他的阻燃母粒、功能母粒和助剂,通过高性能、差异化的产品吸引了业内嘉宾驻足交流。



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苏州和塑美科技有限公司专注高性能功能新材料的研发、生产和销售,产品涉及环保阻燃母粒、特种功能母粒、添加剂等。

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