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开发再生成分的特种工程塑料,SABIC 近期启动部分闭环和非闭环回收应用项目

发布时间:2022/5/7 9:50:08 来源:SABIC

从环保主义者到树脂生产商,世界各地的组织都在努力应对废弃塑料所带来的挑战。塑料本身并不是罪魁祸首,这些多样化的材料有助于拯救生命、提高生活质量并带来许多其他好处。塑料可以通过减重、保护食品、药品和其他商品,帮助实现可持续性。世界各地为了解决废弃物管理不善的问题,并保护塑料对商业、工业和社会的好处,推出了从立法到公共教育再到环境清理工作的许多措施。SABIC 的特材业务也为此做出贡献,特材业务能够将废弃塑料转化为可用于耐用应用的新材料。SABIC通过从垃圾填埋场和海洋中转移塑料废物并应用创新技术,开发出具有与原始树脂具备相似的特性和性能的新材料。 这种方法有助于延长废弃塑料的有用寿命、增加其价值并扩大其可用的应用类型。

SABIC 的特材业务部门可提供大量且不断增长的由回收材料制成的热塑性塑料,可为客户提供多种选择。 在这些类别中,SABIC 采用了机械回收和化学升级回收材料。

目前,SABIC正在与 3D 打印厂商和终端客户合作,开发从大型增材制造 (LFAM) 中回收废料和零件的工艺。SABIC 还专注于对大量废弃塑料进行升级再造,尤其是海洋中的聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 瓶。

SABIC的可持续产品发展历史

SABIC 与主要原始设备制造商积极合作并参与行业联盟已有数十年的历史,共同推动包括回收利用在内的可持续发展举措。 从20世纪90年代开始使用后工业回收(PIR)的方案开始,SABIC在2000年代中期扩展到使用消费后回收(PCR)材料和化学品升级回收材料。 此后,SABIC还发展了包括回收设计以及与回收价值链的合作。

如今,SABIC正在通过参与国际可持续发展和碳认证 (ISCC+) 体系等认证体系来衡量产品组合的可持续性效益,并与 SCS Global Services 等第三方合作以获得对材料和流程的独立评估。

公司正在确保其产品符合环境法规,例如化学品注册、评估、授权和限制(REACH)、电子产品环境评估工具(EPEAT)和有害物质限制(RoHS)指令,并参与行业合作,包括终结塑料垃圾联盟(the Alliance to End Plastic Waste)。

新的塑料回收产品及解决方案

SABIC 近期启动了一些闭环和非闭环回收应用项目,其中包括特材业务的多个产品线。 为了促进和加强非闭环回收,SABIC开发了基于机械回收和化学升级回收的材料。

以下材料包含机械回收的 PCR 或 PIR 树脂和填料,有助于减少二氧化碳 (CO2) 排放,同时保持与原生塑料接近的整体物理特性,包括物理、机械和热学特性。

特材业务旗下产品线包括了 20 多种 LNP™ 改性料和聚碳酸酯 (PC) 共聚物树脂。这些材料包含21%至80%含量的消费后聚碳酸酯(PC),可应用在电气和电子相关产品:

·LNP™ THERMOCOMP™ 和 LNP™ THERMOTUF™ 改性料具有高刚度、良好的表面外观和非溴化/非氯化阻燃性 (FR)。

·LNP™ ELCRIN™ EXL 共聚物树脂可耐低至零下60℃的低温冲击,并具有非溴化/非氯化阻燃特性。

·LNP THERMOCOMP HMD(高模量延展性)改性料具备优异冲击强度、模量和非溴化/非氯化阻燃性。

所有这些成品材料的PCR含量均已通过SCS Global Services认证,并包含在认证绿色产品指南(Certified Green Products Guide)中。

NORYL™ 树脂是一种聚苯醚 (PPE) 合金,含有最高可达 20% 的机械回收聚苯乙烯 (PS)。 这种材料具有良好的耐热性、优异的电气和水解性能,以及低比重。 与 LNP 产品一样,NORYL 树脂可潜在用于电子产品应用中。

化学升级回收产品及解决方案

SABIC 的特材业务部门也使用 PCR材料来开发化学升级回收产品,这些产品的物理特性和加工工艺与原始树脂几乎相同。化学升级回收增加了PCR的价值,而不是减少它(称为降级循环)。

LNP ELCRIN iQ 聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) 改性料的原材料来自回收的 PET。 将消费者丢弃的 PET(主要是一次性水瓶)化学升级为具有增强性能和适用于更耐用应用的PBT 材料。

每公斤LNP ELCRIN iQ树脂可使用最多88 个使用过的PET水瓶(0.5升)。自2019年底推出LNP ELCRIN iQ材料以来,SABIC已帮助从垃圾填埋场和焚化炉转移了超过1亿个一次性PET水瓶。 到 2030 年,预计将有 100 亿个瓶子被回收用于此化学升级回收材料。

根据累积能源需求(CED)和全球变暖潜势(GWP)衡量,LNP ELCRIN iQ树脂可提供比原始PBT树脂更小的从摇篮到大门的环境足迹。 根据ISO 14040/14044标准接受第三方严格审查的SABIC生命周期评估(LCA)表明,与原始PBT相比,LNP ELCRIN iQ树脂将GWP降低了29%,CED降低了43%。 LNP ELCRIN iQ 树脂已通过 SCS Global Services 的 PCR 内容和社会责任采购认证。

化学升级回收技术通过将PET瓶和其他PET废料解聚成其前体化学品,对其进行纯化,然后使用它们来制造新的PBT树脂,从而克服了机械回收的一些限制。 该技术有助于提供性能和加工优势,例如良好的耐化学性和可着色性、高流动性以提高产量和阻燃性。

LNP ELCRIN iQ 树脂是一种直接可用的替代方案,非常适合直接替代传统 PBT 材料,使制造商更容易让产品更具可持续性。 此外,LNP ELCRIN iQ产品为客户提供多种选择,包括玻璃纤增强和矿物增强牌号以及非溴化/非氯化阻燃和抗紫外线配方。 一些LNP ELCRIN iQ牌号可符合美国食品和药物管理局(FDA)的食品接触法规。 SABIC 已经与客户共同开发在化妆品包材的相关应用。

这些新聚合物的潜在应用包括消费电子产品、汽车连接器和医疗设备外壳的耐用和美学组件。一些 LNP ELCRIN iQ 牌号已通过生物兼容性认证,可潜在应用于医疗保健产品。 此类应用有助于延长原一次性 PET 树脂的使用寿命,从而帮助材料在更长的时间内不进入废物流。

SABIC  LNP ELCRIN iQ 产品组合中的最新成员包括:

•LNP ELCRIN WF0061BiQ 树脂:这种 PBT 树脂由化学升级回收的海洋 PET 瓶制成。 海洋塑料是一种管理不善的废物,位于海岸30英里(50公里)以内,很可能最终流入海洋。 该树脂可潜在用于消费电子应用,例如笔记本电脑的风扇外壳、汽车座椅以及电气连接器。

•LNP ELCRIN WF006XXPiQ 改性料和 LNP ELCRIN WF0061XPiQ改性料:这些增强型 PBT 牌号包含从工业过程的废物流中转移的消费前回收短玻璃纤维。 它们的机械性能和颜色与使用原生玻璃纤维增强的 LNP ELCRIN iQ 牌号相当。 这项新技术进一步减少了 LNP ELCRIN iQ 材料的碳足迹。

可持续LNP™ VISUALFX™树脂

SABIC 的 LNP™ VISUALFX™ 树脂产品组合具有来自最新Expression调色板的独特色彩和特殊效果。该调色板通过对新兴审美趋势的研究而开发。 其中“新绽放”和“自然疗愈”系列的产品包含了回收材料成分。

·“新绽放”系列产品包括含有消费后回收(PCR)材料的聚碳酸酯(PC)树脂基材的改性料,; 一种含有消费后回收材料的抗冲改性、非卤化、阻燃的聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)共混物; 以及含有化学升级回收的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)改性料的LNP ELCRIN iQ树脂。

·“自然疗愈”系列产品包括PC/硅氧烷共聚树脂,这种树脂具有十分出色的抗冲击性能,消费后回收材料的含量最高可达到80%。

闭环回收产品及解决方案

SABIC 还专注于闭环回收解决方案,这有助于减少原材料使用、避免浪费并在多个使用周期中保持塑料的使用价值。

特材业务正在生产含有消费后回收聚苯乙烯(PS)材料的阻燃性NORYL改性PPE树脂。 并可以生产含有 PCR 材料的 NORYL 的定制配方。

再生塑料支持服务

客户对采用再生塑料的主要担忧之一是PCR含量的质量。 SABIC 实施了严格的质量保证流程来评估和批准用于其产品的 PCR 材料。

为了进一步支持客户使用含有回收成分的热塑性塑料,SABIC 在其全球应用技术 (GApT) 中心提供广泛的设计、开发和技术服务。

·美学和工业设计,包括应用拆解、设计概念开发和原型开发

·使用综合的数字工具进行预测工程,例如计算机辅助工程 (CAE)、计算机辅助设计 (CAD) 和过程模拟

·工艺开发,包括转换和引进新技术

·协助标准、先进和二次加工,包括微成型、注射压缩成型、超薄成型、涂层和金属化

·应用性能评估,包括热、射频和电气可靠性测试、最终用途模拟和表面分析。

展望未来

SABIC 积极与供应链各环节组织进行合作,开发将再生塑料融入现有材料和新材料的新方法。 例如,SABIC与客户 Local Motors 进行了一项研究,以确定从大型增材制造过程中回收废旧热塑性零件的可行性。对 Local Motors 使用的 SABIC 的 LNP THERMOCOMP AM 增强改性料的适印性和机械性能进行了分析。 结果表明,在经过打印、回收、研磨和再加工成颗粒形式后,来自后期生产零件和废料的材料有望在 LFAM 或其他工艺(如注塑)中重复使用。




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