E-cigarettes usually consist of batteries, atomizers and e-liquid, which can avoid harmful substances produced when traditional cigarettes are burned. Due to their smoke-free, tar-free and low-odor characteristics, e-cigarettes are considered a harm-reduced alternative to traditional smoking.
1. 外壳:电子烟的外壳通常由耐用的塑料材料制成,用于保护内部电子元件。常见的材料包括ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)和PC(聚碳酸酯),它们具有良好的耐冲击性、耐热性和耐化学性。
2. 烟嘴:烟嘴是电子烟与用户接触的部分,通常使用食品级的塑料材料,如PCTG(共聚酯)或PEEK(聚醚醚酮)。这些材料具有耐高温、耐腐蚀和无毒的特点,可以满足口腔接触的安全性要求。
3. 油仓和储油器:这些部件用于存储电子烟油,通常使用透明且耐化学腐蚀的塑料,如PCTG或PEEK。这使得用户可以方便地查看烟油的剩余量。
4. 内部组件:电子烟内部的一些小型组件也可能由塑料制成,如电池仓、固定支架等。用于内部塑料件的材料通常强调耐高温和耐化学腐蚀性,以确保装置的安全性和耐久性。
这些塑胶件的选择主要考虑其化学稳定性、耐高温性、无毒性和机械强度,以确保电子烟的整体性能和安全性。其中,所用到的塑料种类有PCTG、PPSU、PP、PC、PEEK、透明尼龙等。
一、PCTG
PCTG由于具有玻璃一样的透明度和接近玻璃的密度,不含双酚A,食品卫生及阻燃性优良等优点,早先应用于化妆品包装以及塑料水杯较多。目前在大部分电子烟的烟油仓、烟嘴、烟杆外壳等上面都有应用,而且需求量极大。
PPSU是一种新型的非结晶热塑性工程塑料,质量轻、强度高,且在高温下气味好,不含双酚A,在反复加热的情况下也不会变性,可消毒性好,可以长期与水接触。而且它的典型应用之一是婴儿奶瓶,因此又被称做“奶瓶料”。
聚亚苯基砜PPSU由4,4′-联苯二酚和4,4′-二氯二苯砜经成盐、缩聚等步骤进行合成得到,分子结构式如下:
PPSU树脂的结构式
图 IQOS上盖外壳采用PPSU改性材料(来源网络)
三、PEEK
PEEK是一种热塑性特种工程塑料,由于良好的机械性能,和高熔点以及生物相容性无毒,符合FDA认证。聚醚醚酮(英文名称polyetheretherketone,简称PEEK)是指大分子主链由芳基、酮键和醚键组成的线性芳香族半结晶聚合物,为“芳香族聚酮”的聚合物家族。
图 电子烟周边PEEK加热配件
四、透明尼龙
透明性优异(透明性甚至超过PC,接近PMMA),另一方面在耐环境应力开裂、耐油性溶剂、耐 抓伤、耐磨损等方面比一般的透明聚合物材料(如PS、PC、PMMA等)更为优越。常见的透明尼龙种类有 PA MACM12、PA 12/MACMI、PA 6I/X 等等。
PA12 结构式
五、PP
聚丙烯(Polypropylene)是一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的耐冲击性,机械性质强韧,抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。性能良好,PP是唯一可以放入微波炉的塑料,具有高强度和抗折性(50,000倍),在-20°C时不会破裂。
六、PEI
PEI学名聚醚酰亚胺,是具有高机械强度和刚度的非结晶性热塑性塑料,在大跨度的温度范围内和长期高工作温度下具有非常高的抗蠕变性,此外,还有非常好的抗水解性和尺寸稳定性。缺点就是价格略高。
PEI 结构式
聚甲醛POM,俗称"超钢"或者"赛钢",表面光滑,有光泽,硬而致密的材料,外观为淡黄或白色,是继聚酰胺PI之后一种综合性能优良的工程塑料,五大通用工程塑料之一。
POM具有良好的机械性能及刚性,可接受金属材料结合;POM具有优良的耐疲劳性能和抗蠕变性能;良好的耐磨性,自润滑和耐摩擦性能;目前在电子烟烟嘴材质上应用较多。
八、PC
PC材料具有透明、耐冲击性能好以及良好的尺寸稳定性,在电子烟雾化仓、烟嘴上有应用。据了解,E-hose电子水烟透明烟嘴采用的是PC塑胶件烟嘴,以及部分电子烟品牌也有采用PC材质的烟弹外壳。
原文始发于微信公众号(艾邦新消费电子资讯):8 common plastics in electronic cigarette structural parts
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