电子烟是一种新兴的消费电子类产品,近几年的增长十分迅速。麻雀虽小,五脏俱全,一根小小的电子烟也是由许多部件构成的,而在方寸体积里实现功能和安全两件大事,就对电子烟的生产技术和使用的材料提出了很高的要求。

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图 PCTG在亿雾EVOVE  lite烟嘴上应用

一次性密封“烟弹”的诞生极大地提高了电子烟的使用体验:“即插即用,一秒换弹”成为烟弹的最大优势。不需要注油,除了使更换烟弹更加便捷外,也使各种口味烟油的交替使用不会影响口感。

作为易耗品,消费者往往需要多次购买烟弹。如君所见,各家品牌经常在烟弹的宣传中强调“漏油必赔”,在质保期一年内免费更换。最近市场上更是流行一种叫做“防爆管”的烟弹。这是什么来头?难道这些烟弹如此牛气?

图 PCTG在RELX 可换式烟弹上应用

事实上,烟弹(包括和烟油接触的烟嘴部分)是选材要求非常严苛的产品。先让我们来看一下常见的“烟油”都是由什么构成的。

简单的说:电子烟的烟油,就是在丙二醇(PG)、丙三醇(VG,蔬菜甘油)等为主体的溶剂里加入尼古丁(有些烟油不含)、芳香物质和其他添加剂组成的。

这几种成分里丙二醇和丙三醇是主要的溶剂,在各大品牌的烟油里含量不等,但两者加起来含量往往在80%以上,有时可以达到90%。尼古丁的含量往往在个位数,但一般也有4-5%,烟油的口味来自芳香物质的精油,含量也在个位数。

溶剂里的醇类、尼古丁、芳香物质,都会对雾化器和烟嘴等接触部件产生侵蚀,这就要求这些配件的材料非常稳定、具有非常出色的耐化学性。尤其是烟弹的质保期往往长达一年,这就要求在一年内,烟弹不能开裂、漏油。

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图 不良的耐化学性导致的缺陷,源自伊士曼演讲资料

那么什么材料才能满足这么严苛的条件呢?

市场的主流烟弹、尤其所谓的“防爆管”,其实是用一种名为Tritan™TX1501HF的高分子材料做的。Tritan™TX1501HF是具有百年历史的美国伊士曼化工公司开发的材料,它在耐化学性方面有很强的优势。

图 伊士曼Tritan™材料

实验室测试显示,Tritan™ TX1501HF对烟油的主要溶剂丙二醇和丙三醇具有很好的抵御能力,几乎达到满分;对于尼古丁和各种芳香物质的抵御也非常出色,超过包括聚碳酸酯在内的许多常规材料,可以说是全能选手。

Tritan™ TX1501HF在加工上也很有优势:它具有更低的模内应力和组装应力,进一步减少裂纹和开裂;它也很容易加工,并且能实现各种颜色和造型。美国原装进口的材料让生产商用的放心。

而对消费者来说,除了不开裂,Tritan™TX1501HF的安全性也很有优势:它不含双酚A,早就获得了美国食品药监局(FDA)的批准,有食品级和医疗级两大严格认证。Tritan™TX1501HF还有一种优雅的触感,并且没有塑料味,不会影响各种烟油本身的味道,让消费者的体验不打折扣。

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有些业内人士和消费者对于Tritan™TX1501HF这么长而且技术色彩浓厚的名词感到陌生,但一说到PCTG这个简单的化学缩写就觉得有几分眼熟。

其实,从化学分子式的角度,PCTG是一个涵盖了许多聚酯的大类,其中每一类的合成单体和成分都不一样,性能自然也有所侧重。

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图 TMCD(2,2,4,4-四甲基环丁二醇)结构式

市面通常所说的PCTG是用乙二醇(EG)改性的PCT,而Tritan™TX1501HF 不是普通PCTG,而是采用伊士曼独有的单体TMCD(2,2,4,4-四甲基环丁二醇)改性的PCT,耐温得到了显著提升,且耐化学性优异,非常符合电子烟应用需求。

而普通PCTG耐温较低(热变形温度大约70度左右),且由于聚合物中存在EG单体,耐烟油的性能较弱,可能比较容易出现部件开裂的问题。

正是两者化学结构的不同,导致了它们在耐化学性上表现的差异。

所以严格说来,Tritan™TX1501HF的确算是PCTG的范畴,但不是所有的PCTG都是Tritan™TX1501HF。在电子烟这种对安全性要求非常高的产品上,还是应该认准材料标签,搞清楚是不是Tritan™TX1501HF。

记住Tritan™TX1501HF,下次选“防爆管”的时候就不会选错啦!

另外,伊士曼将在8.29-31东莞电子烟全产业链展览展出电子烟雾化器及烟嘴的理想材料,并将在展会同期论坛上发表演讲

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电子烟是新兴消费类电子产品,麻雀虽小,五脏俱全,其综合应用多种材料及外观处理工艺。艾邦电子烟群搭建供应链交流对接平台,麦克韦尔合元吉瑞、思格雷、博迪卓力能铂德Boulder、Juul、新宜康、SMOK、格林韵达、卓尔悦、IJOY、APOLLO阿波罗、思拓微、诚芯微、合芯微 、亿纬锂能、莱鼎电子、浙江鹏孚隆、纽莱克、聚能陶瓷新化县恒睿电子利德英可电子福美来陶瓷浩然特塑绅博源生物科技弘毅电子华诚达精密工业、中科芯集成电路、海天特种陶瓷中达强电炉、小川电子、建宇网印机电设备、群华陶瓷、晶品新材料大宏新材料科瑞技术、合肥费舍罗、中研高分子、合肥高歌、伊士曼、顺络电子、四川汇利、杰士德、华佳宇凯宇佳、华锐、俊淳五金等

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