高性能树脂PEN在电子烟中的应用

电子烟烟嘴、雾化仓等核心部位塑胶随处可见，例如PPSU、PEEK、POM、PEI、PPA、PCTG等高性能塑胶材料在琳琅满目的电子烟烟具中都有体现，这些材料的共同点在于能耐高温及良好散热性，环保无毒，适当强度等。今天小编就带大家来了解下一款新的高性能树脂PEN也开始应用在电子烟烟具中。

图 PEN材料加工后的透明状

一、什么是PEN

PEN是聚萘二甲酸乙二酯的简称，聚酯家族中的重要成员之一。PEN作为一种物理性能优良的聚合物，由于更大的萘环取代了PET中的苯环，分子链的刚性大，结构呈平面状，所以其机械、电气、化学等性能都非常优良，虽PEN与PET材料有相似之处，但是其性能比PET更佳。

图 PEN 结构来自高分子网

二、PEN的性能特点

通过分析PEN的结构来了解其优异性能主要表现在以下几点；

1.PEN 优良的热性能

萘环的引入提高了大分子的芳香度，从而使PEN 表现出更为优良的热性能。PEN 的熔点为265 ℃，其玻璃化温度在120 ℃以上；长期使用温度在160 ℃，为F1级透明使用材料；制品尺寸稳定，热收缩率小于PET、PA等。PEN 在130 ℃的潮湿空气中放置500 h 后，伸长率仅下降10%。在180 ℃干燥空气中放置10 h后，伸缩率仍能保持50%。此外，PEN/PET 的共聚物对提高PET的热性能也具有明显的作用。

2.PEN 的优异气体阻隔性

由于萘环的结构更容易呈平面状，使得PEN 最突出的性能之一就是好的气体阻隔性。

3.PEN 的高稳定力学性能

PEN 的杨氏模量和拉伸弹性模量均比PET高出50%。而且，PEN 的力学性能稳定，即使在高温、高压的情况下，其弹性模量、强度、蠕变和寿命仍能保持相当的稳定性。

4.PEN 的光学性能

由于萘的双环结构具有很强的紫外光吸收能力，使得PEN 可阻隔小于380 nm的紫外线，其阻隔效应明显优越于PC。另外，PEN 的光致力学性能下降少，光稳定性约为PET的5倍，经放射线照射后，断裂伸长率下降少，在真空和O2中耐放射线的能力分别可达PET的10倍和4倍。

三、PEN材料的应用

PEN由于模量高、尺寸稳定性好、不变形、弹性高、刚性好等特点，在PEN纤维、PEN薄膜、PEN中空制品等方面都有应用。其优秀的气体阻隔性能、化学稳定性，F级（耐160℃高温）耐热绝缘材料的PEN，在日本广泛的应用在灭火器上。

图日本帝人PEN材质灭火器

透明性好、抗紫外、气体阻隔性好及形状稳定等优点,在啤酒瓶、化妆品包装容器、餐具等制品中已有应用。

图日本帝人PEN材质碗摄于广州橡塑展

F1级透明使用材料的PEN，可以与玻璃相媲美，而且抗刮伤性好, 便于回收重复利用。目前已有部分厂家开始采用PEN材料应用在电子烟领域，例如电子烟雾化仓、烟嘴部位等。

图 PEN材料的透明雾化仓配件

四、PEN的生产企业

PEN的合成路线有直接酯化法、酯交换法、固相缩聚。酯交换法为主要的合成路线。PEN 材料开发的相关企业：国外有帝人集团、东洋纺、三菱化学、钟纺、UniPET、M&G（收购Shell公司的PET、PEN事业）、KOSA、杜邦及Kolon等，国内有研究的有仪征化纤公司、鞍山钢铁学院、桂林电机研究所、四川大学与东方绝缘材料厂、北京市化工研究院、江苏纺织研究所等。

本文来源：深圳市万厚实业有限公司、艾邦编辑整理

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