E-cigarettes are electronic devices that mimic traditional cigarettes and are designed to provide a smoking-like experience. It heats a liquid containing nicotine, propylene glycol, glycerin and various flavors to produce vapor for users to inhale.

 

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.

 

8 common plastics in electronic cigarette structural parts
 

电子烟的塑胶件通常包括外壳、烟嘴和其他内部组件。以下是一些常见的塑胶件及其特点:

 

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。 

 

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PET树脂是由二元醇(乙二醇,EG)与二元酸(对苯二甲酸,PTA)缩聚而成线型均聚聚酯,而共聚聚酯是用醇或酸改性的聚酯,有PETG、PCTG和PCTA以及可降解的共聚聚酯。PCTG是一种非结晶性共聚酯。在其生产过程中,由于一定数量的乙二醇被1,4-cyclohexane dimethanol(CHDM)所取代,可预防结晶化,进而改善加工制造和透明度。

 

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目前电子烟高端旗舰产品都有在采用PCTG材料,主要应用在烟嘴,烟油仓甚至与外壳上。

 

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二、PPSU

 

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:

 

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PPSU树脂的结构式

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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。

 

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图 PEEK 结构式

 

PEEK目前在加热不燃烧电子烟领域应用于加热不燃烧电子烟具外壳、加热片底座、雾化仓等部位。除了IQOS的烟具外壳、加热底座采用PEEK材料,烟蛙科技的QOQ、思格瑞格的CIGRIG烟具部件也是采用PEEK材料。

 

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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。

 

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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。

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PEI 结构式

 

PEI主要在中高端雾化器烟嘴上应用较多。

 

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七、POM

 

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。

 

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电子烟产品从研发到生产,采用高度安全有保障的材料有利于产品健康有序的可持续性发展,随着电子烟品质管控的加强,行业将会进入一个新的发展阶段。

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

电子雾化与HNB产品都是新型电子产品,结构虽小,却融合应用多种材料、表面处理、芯片电子等技术工艺,而且雾化技术一直在不断更迭,供应链在逐步完善,为了促进供应链企业间有一个良好的对接交流,艾邦搭建产业微信群交流平台,欢迎加入;Vape e-cigarettes (VAPE) and Heat-Not-Burn e-cigarettes (HNB) are both emerging electronic products. Despite their compact size, they integrate various materials, surface treatment technologies, chip electronics, and other advanced technical processes. Moreover, atomization technology is constantly evolving and the supply chain is being progressively perfected. To facilitate good communication and networking among supply chain enterprises, Aibang has established an industry WeChat group communication platform and warmly welcomes interested enterprises to join.

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