日本Toray開發了一項高機能性聚苯硫醚(PPS)新材料,同時具有柔軟性、阻燃性、高耐熱性三大特性,且為全球第一個同時實現上述性能組合的軟性PPS材料。此材料不僅完全不含全氟/多氟烷基物質(PFAS),相較於聚四氟乙烯(PTFE)等既有氟樹脂亦具有顯著成本優勢,可望成為高溫環境應用領域的重要替代材料。
新材料主要適用於高溫嚴苛環境下使用之冷卻配管系統,並可應用於管件接頭、固定與保護零組件、電裝部材、電氣配線相關構件等領域。Toray強調可透過材料整合設計達成零組件數量減少與製程簡化,進一步提升系統可靠性與製造效率。
Toray開發的新材料採用獨家微結構控制技術「Nano Alloy」,將可取代一般彈性體(Elastomer)的新型柔性成分以微分散方式導入PPS聚合物結構中,進而突破既有軟性PPS材料的性能極限,同時實現高阻燃性(UL94 V-0等級)、高耐熱性、可靠性、輕量化、優異結構穩定性等特性。
此外,新材料可因應PFAS法規管制同時兼顧材料高機能化,並可直接沿用既有設計與加工技術,將能作為次世代塑膠材料,廣泛應用於電動車(xEV)、資料中心冷卻配管、固定件、電池與逆變器周邊部材、半導體製造裝置零組件、工業配管系統、束線固定構件等對於高溫耐久性、高可靠性、材料安全性要求極高的應用場域。生產方面,可於Toray國內外既有PPS複合材料生產據點進行製造,具備快速產能擴充與供應鏈整合能力。
近年隨著電動車與資料中心高速成長,冷卻系統部件與電裝零組件對於材料性能的要求持續提升並趨於多樣化。過往大多採用氟系樹脂,但在PFAS管制趨嚴與原料供應風險升高背景之下,產業界對於非氟系高性能替代材料的需求快速攀升。另一方面,既有摻混烯烴系彈性體(Olefin Elastomer)的軟性PPS雖具備輕量化與良好成形性,但無法同時實現氟樹脂等級的柔軟性、阻燃性及耐熱性,至今仍有其技術瓶頸。此次Toray的新材料開發成功突破相關限制,具有明確的材料替代戰略價值與產業升級意義。